Trattamento precoce con interferone beta per l'infezione da virus del Nilo occidentale: uno studio randomizzato controllato in doppio cieco

Background scientifico:

Il virus del Nilo occidentale (WNV) è un flavivirus neurotropico trasmesso dalle zanzare che può infettare l’uomo e causare malattie potenzialmente letali. Negli ultimi anni, le infezioni da WNV sono state segnalate in almeno 60 paesi in tutti i continenti e ora rappresentano una delle principali cause di malattie trasmesse dalle zanzare a livello globale. Mentre la maggior parte degli individui infetti rimane asintomatica, circa il 20% sviluppa una malattia febbrile autolimitante e meno dell’1% richiede il ricovero ospedaliero per malattia neuro-invasiva. Queste presentazioni neurologiche rare, ma gravi, possono includere encefalite (50-70%), meningite (15-35%) e paralisi flaccida acuta (3-20%), che può provocare una mortalità di circa il 5-20%.

Epidemiologicamente, l’età è il più forte predittore conosciuto di malattie neuroinvasive e di morte, e il rischio di malattie gravi, in particolare di malattie neuroinvasive, è circa 16 volte più alto nelle persone di età superiore ai 65 anni, e il rischio di morte è circa 30-45 volte più alto in quelli di età superiore ai 70 anni (1).

Una possibile spiegazione del maggior rischio che i pazienti anziani sviluppino una malattia più grave è il ruolo degli interferoni di tipo I (IFN) nel mediare l’immunità anti-WNV. Studi in vitro utilizzando linee cellulari umane e modelli murini in vivo hanno dimostrato che gli IFN di tipo I possono inibire la replicazione del WNV nelle cellule umane (2) e proteggere i topi dall'infezione letale del WNV (3). Una prova ancora più convincente del ruolo degli IFN di tipo I nella mediazione dell'immunità anti-WNV è la descrizione del caso di due pazienti con WNV affetti da malattia neuroinvasiva, che sono migliorati rapidamente dopo l'inizio del trattamento con IFNa (4).

Di conseguenza, uno studio recente ha identificato una prevalenza molto elevata di autoanticorpi neutralizzanti anti-IFN di tipo I in pazienti con grave malattia neuroinvasiva del WNV. Valutando i campioni di quasi 450 pazienti, gli autoanticorpi anti-IFN di tipo I sono stati identificati in circa il 35% dei pazienti ricoverati per WNV e nel 40% di quelli con malattia neuroinvasiva, incluso il 31% dei casi di encefalite, il 46% dei casi di meningite e il 52% dei casi di sindrome neurologica non specificata. Ciò è in confronto con una prevalenza di solo il 3% nei casi asintomatici/lievi di WNV (1).

Da notare che la prevalenza degli autoanticorpi neutralizzanti anti-IFN di tipo I era molto più elevata nei pazienti di età pari o superiore a 65 anni (45% contro 19%) e in misura minore nei pazienti di sesso maschile. Inoltre, la presenza di autoanticorpi che neutralizzano un'elevata concentrazione di IFN di tipo I (principalmente IFNa2) è stata associata ad un aumento di oltre 100 volte del rischio di malattia neuroinvasiva da WNV, indipendentemente dall'età (1). Questi risultati suggeriscono che la presenza di autoanticorpi neutralizzanti anti-IFN di tipo I svolgono un ruolo nello sviluppo della malattia WNV grave e neuro-invasiva e possono spiegare un rischio più elevato di malattia grave negli individui più anziani.

Per quanto riguarda la specificità degli autoanticorpi anti-IFN di tipo I; la maggior parte degli autoanticorpi sono stati in grado di neutralizzare concentrazioni elevate e superfisiologiche di IFNa2 e/o IFNw (10 ng/mL). Per quanto riguarda l'IFNb, nessun paziente aveva autoanticorpi solo contro l'IFNb e solo l'11% di quelli con anticorpi neutralizzanti contro IFNa2 e/o IFNw sono risultati positivi anche per gli autoanticorpi neutralizzanti anti-IFNb, suggerendo che l'IFNb potrebbe essere potenzialmente utilizzato nella maggior parte dei pazienti con malattia da WNV. .

Un’elevata prevalenza di IFN neutralizzanti anti-Tipo I è stata identificata anche nei pazienti con COVID-19 grave (5,6), polmonite influenzale critica (7) e grave reazione avversa al vaccino vivo contro la febbre gialla (8).

Sulla base di questi risultati, un ampio studio clinico ha mostrato un beneficio significativo con la somministrazione precoce di una singola iniezione di IFN di tipo III, IFN-lambda, nel ridurre del 50% il rischio di sviluppo di COVID-19 grave (9).

In modo simile, un caso clinico ha descritto l’uso di IFNb in un paziente con COVID-19 in fase iniziale. Il paziente, portatore di un gene che causa l'immunodeficienza, era noto per avere un'elevata concentrazione di autoanticorpi neutralizzanti anti-IFN di tipo I contro IFNa e IFNw ma nessun autoanticorpi anti-IFNb. Un paziente precedente, portatore dello stesso gene dell’immunodeficienza, soffriva di polmonite da COVID-19 pericolosa per la vita e mostrava autoanticorpi neutralizzanti contro gli IFN di tipo I.

Nel tentativo di prevenire una forma grave di COVID-19, il secondo paziente è stato trattato con 3 dosi di IFNb, con rapida risoluzione dei sintomi (10).

Nel loro insieme, questi dati suggeriscono quanto segue:

1. Gli autoanticorpi neutralizzanti anti-IFN di tipo I sono associati a un rischio significativamente aumentato di malattie virali gravi e pericolose per la vita, inclusa la malattia neuroinvasiva del WNV.
2. La prevalenza dell’IFN neutralizzante anti-Tipo I aumenta con l’età, pertanto gli individui più anziani corrono un rischio maggiore di sviluppare malattie virali gravi e potenzialmente letali.
3. Gli autoanticorpi anti-IFN di tipo I possono neutralizzare concentrazioni elevate e superiori a quelle fisiologiche di IFN di tipo I.
4. La maggior parte degli autoanticorpi sono diretti e neutralizzano l'IFNa e l'IFNw e, in misura minore, l'IFNb
5. L’uso di interferoni alternativi non IFNa/w ha il potenziale per bypassare questa neutralizzazione e prevenire la progressione verso una malattia grave.

Per queste ragioni, miriamo a studiare l'effetto protettivo del trattamento precoce con IFNb nei pazienti con diagnosi di malattia da WNV.

Il razionale per l’utilizzo dell’IFNβ si basa su quanto segue:

1. È stato dimostrato che i pazienti con malattia da WNV grave o neuroinvasiva hanno titoli elevati di autoanticorpi neutralizzanti contro la maggior parte degli IFN di tipo I, inclusi i 13 singoli IFNα e IFNω, ma meno contro l'IFNβ.
2. La via di segnalazione di IFNα e IFNβ è simile, entrambi si legano al complesso eterodimero IFNAR1-IFNAR2, inducendo l'attivazione di JAK1/TYK2 e la fosforilazione di STAT1/STAT2 (11).
3. Il noto profilo di sicurezza delle iniezioni sottocutanee di IFN-β1a, approvato e comunemente utilizzato per il trattamento della sclerosi multipla recidivante-remittente.
4. L'IFN-lambda utilizzato in precedenza non è disponibile in Israele.

Obiettivi:

Obiettivo primario: studiare gli effetti clinici del trattamento con IFNb1a in pazienti con malattia da WNV confermata.

Obiettivo secondario: studiare la prevalenza degli autoanticorpi anti-IFN di tipo I nei pazienti con WNV e la loro associazione con l'esito clinico dei pazienti con malattia da WNV.

Endpoint primario:

1. Morte o intubazione entro 4 settimane.
2. Confronto del punteggio della scala Rankin modificata (mRS) a 3 e 6 mesi tra i gruppi (trattamento vs placebo)

Endpoint secondari:

1. Tassi di ricovero in terapia intensiva
2. Tassi di ventilazione meccanica
3. Variazione della scala dell'ictus NIH modificata (mNIHSS) dal basale a 3 mesi
4. Modifica del mini-esame dello stato mentale (MMSE) dal basale a 3 mesi
5. Mortalità per tutte le cause a 4 settimane, 3 mesi, 6 mesi e 12 mesi

Disegno e metodi della ricerca:

Questo è uno studio clinico, prospettico, in doppio cieco con controllo placebo.

Processo di ricerca:

1. I pazienti verranno reclutati dopo aver ricevuto la diagnosi di WNV al pronto soccorso o dopo essere stati ricoverati.
2. Campioni di siero, urina e liquido cerebrospinale di pazienti sospetti di WNV verranno utilizzati per confermare la diagnosi di WNV in base alla presenza di anticorpi IgM anti-WNV e/o PCR WNV positiva. Questi campioni vengono raccolti solo allo scopo di stabilire una diagnosi e pertanto il volume del campione raccolto sarà il volume richiesto per stabilire una diagnosi (tipicamente 1-2 provette di sangue da ~5 ml, un tipico campione di urina e 1-2 provette di campioni di liquido cerebrospinale). Gli studi diagnostici saranno eseguiti presso il laboratorio di malattie infettive. I pazienti verranno reclutati solo dopo la conferma della diagnosi di WNV.
3. I pazienti positivi, se soddisfano i criteri di inclusione e dopo aver firmato un consenso informato, verranno reclutati.
4. Campioni di siero e liquido cerebrospinale di pazienti confermati per WNV verranno raccolti e conservati per successivi test per la presenza di autoanticorpi neutralizzanti anti-IFN, nonché di altri potenziali marcatori infiammatori. A questo scopo, dopo aver stabilito la diagnosi di WNV, verranno raccolte altre 2 provette chimiche da 6 ml (12 ml in totale). I campioni di liquido cerebrospinale non verranno raccolti a scopo di analisi sperimentali e, solo se disponibili, verranno utilizzati i volumi residui di liquido cerebrospinale raccolti allo scopo di stabilire la diagnosi di WNV. Questi campioni verranno conservati presso il Laboratorio di immunologia e i test per la presenza di autoanticorpi anti-IFN verranno eseguiti presso il Laboratorio di immunologia clinica.
5. Per valutare la durata della viremia, verranno raccolti campioni di sangue dai primi 30 pazienti confermati per WNV, per ripetuti test PCR nei giorni 0, 4 e 10-14.
6. I pazienti verranno randomizzati a ricevere il farmaco di intervento o il placebo in base alla manifestazione della malattia.
7. Il farmaco d’intervento somministrato sarà l’interferone β1a. Il protocollo di trattamento includerebbe 3 iniezioni sottocutanee di IFN-β1a (Rebif), alla dose di 44 mcg, somministrate ogni 48 ore.
8. Il placebo sarà una soluzione salina normale ad un volume equivalente a quello del farmaco di intervento, somministrato ogni 48 ore.
9. Nel caso in cui un paziente venga dimesso prima di ricevere le 3 dosi di farmaco, il paziente sarà invitato a ricevere le dosi rimanenti presso l'ambulatorio di Neurologia/Immunologia.
10. I pazienti verranno seguiti per un anno dopo l'esordio della malattia, con visite di follow-up presso la clinica neurologica ogni 3 mesi. Le visite includerebbero valutazioni cognitive e cliniche, nonché analisi del sangue di routine per possibili effetti ritardati del farmaco in studio (inclusi emocromo, analisi chimiche con funzionalità epatica e tiroidea) come descritto nella tabella del programma delle attività di seguito.
11. Verranno raccolti dati relativi al tasso di mortalità a 12 mesi. I dati demografici e clinici verranno raccolti dalla cartella clinica di Chameleon e verranno archiviati codificati su computer locali (TASMC), in una cartella protetta da password. Percorso della cartella: W:\West Nile.

Nessun dato verrà trasferito a fonti esterne.

Processo di randomizzazione:

I pazienti verranno assegnati in modo casuale a ciascuno dei due bracci con un rapporto di assegnazione 1:1, utilizzando buste firmate selezionate casualmente, considerando la presentazione clinica e le manifestazioni neurologiche. A questo scopo verrà implementata una randomizzazione a blocchi stratificati, sulla base dei 3 possibili strati generati dalle due variabili binarie (presenza o assenza di sintomi neurologici; in caso di sintomi neurologici, presenza o assenza di paralisi flaccida). Verrà fornito e mantenuto un codice di randomizzazione per tutta la durata dello studio. Una violazione pianificata dei codici di randomizzazione verrà eseguita ed esaminata da un comitato indipendente di monitoraggio dei dati e della sicurezza, come spiegato di seguito. Non ci sarà alcuna rottura pianificata da parte dei ricercatori accecati. La violazione non pianificata dei codici da parte del team o del paziente porterebbe all'esclusione del paziente dall'analisi.

Il farmaco in studio e il placebo saranno preparati nell'unità di ricerca clinica, presso la farmacia del Tel-Aviv Sourasky Medical Center, da un farmacista certificato, in conformità con la procedura n. 135 della Divisione Farmaceutica (Ministero della Salute).

Il farmaco in studio/placebo sarà etichettato con quanto segue: titolo dello studio; Numero di protocollo; nome del PI; nome del farmaco in studio/placebo (entrambi); numero di randomizzazione; data e ora di preparazione;

Popolazione di pazienti:

La diagnosi di infezione da WNV si baserà su quanto segue:

1. Pazienti con presentazione clinica sospettata come compatibile con l'infezione da WNV, con sintomi quali febbre elevata, mal di testa o paralisi flaccida o febbre con encefalopatia.

   E:

2. Sierologia IgM anti-WNV/PCR WNV positiva da siero, urina o liquido cerebrospinale.

Criterio di inclusione:

Miriamo a concentrarci su tre popolazioni di pazienti:

1. Pazienti di età superiore a 70 anni, che sono a maggior rischio di presenza di autoanticorpi neutralizzanti anti-IFN di tipo I e quindi a maggior rischio di sviluppare una grave malattia neuroinvasiva. Verranno inclusi solo i pazienti che soddisfano i criteri diagnostici di cui sopra.
2. Pazienti che presentano malattia neuroinvasiva da WNV, inclusa paralisi flaccida o encefalite, indipendentemente dall'età, esclusa una presentazione compatibile con meningite asettica isolata (mal di testa, febbre, paralisi del 6o nervo). Verranno inclusi solo i pazienti che soddisfano i criteri diagnostici di cui sopra.
3. Pazienti immunocompromessi di qualsiasi età. I pazienti immunocompromessi saranno definiti come pazienti con neoplasie ematologiche (trattate o non trattate); chemioterapia nelle 4 settimane precedenti, ricevente di trapianto di cellule staminali o ricevente di trapianto di organi solidi; uso di qualsiasi farmaco immunosoppressore compreso il prednisone maggiore o uguale a 20 mg/giorno nelle 4 settimane precedenti; disturbo da immunodeficienza primaria/acquisita. Verranno inclusi solo i pazienti che soddisfano i criteri diagnostici di cui sopra.

Il paziente verrà reclutato dopo aver fornito e sottoscritto un modulo di consenso informato. Nel caso in cui lo stato neurologico del paziente non consenta di fornire un consenso informato, il paziente verrà arruolato solo a seguito della firma di un modulo di consenso informato da parte di un tutore legale ("Apotropus") nominato dalla famiglia. In assenza di un tutore legale, verrà nominato un medico indipendente per approvare il trattamento, secondo le linee guida del Ministero della Salute per l'approvazione di cure mediche urgenti a pazienti adulti che non sono in grado di fornire il consenso informato

Criteri di esclusione:

1. Pazienti di età inferiore a 18 anni.
2. Donne incinte.
3. Controindicazione alla somministrazione del farmaco: ipersensibilità all'interferone beta naturale o ricombinante e malattia epatica scompensata.
4. Un paziente con malattia neuroinvasiva che mostra un miglioramento spontaneo costante in un periodo > 2 giorni e un mRS inferiore a 4.
5. Sono trascorsi più di 8 giorni dalla comparsa dei sintomi neurologici nei pazienti immunocompetenti e più di 10 giorni nei pazienti immunocompromessi. Questo periodo di tempo verrà rinnovato se un paziente con paralisi flaccida sviluppa una nuova insorgenza di encefalite.
6. Pazienti che stanno ricevendo un trattamento chemioterapico attivo o che soffrono di una grave infezione virale concomitante.

Dimensione della coorte:

Verranno reclutati un totale di 100 pazienti, inclusi 50 pazienti nel gruppo di trattamento attivo e 50 pazienti nel gruppo placebo.