γ-bestrålt BCG for å trene opp medfødt immunitet

1. INNLEDNING OG BEGRUNDELSE

   Den levende svekkede Bacillus Calmette-Guerin (BCG)-vaksinen beskytter mot ekstrapulmonal infeksjon med Mycobacterium tuberculosis og mot spedalskhet [1, 2]. Det er vist at vaksinasjon med BCG også fører til uspesifikke beskyttende effekter: tidlig administrering av BCG-vaksinasjon kan føre til redusert barnedødelighet, hovedsakelig som følge av redusert neonatal sepsis, luftveisinfeksjon og feber. [3-5] Videre har BCG også blitt brukt hos pasienter med blærekreft, for å indusere en forbedret reaksjon av immunsystemet, som forhindrer tumorprogresjon og død. [6] Nylig ble det vist at BCG-vaksinasjon kan indusere epigenetiske endringer i humane monocytter, som resulterer i høyere pro-inflammatorisk cytokinrespons ved restimulering med ikke-relaterte patogener in vitro. [7] De observerte effektene er foreslått å skyldes modulering av det menneskelige medfødte immunsystemet, i en prosess som kalles "trent immunitet". Ved stimulering med et patogen blir det medfødte immunsystemet primet og er i stand til å reagere raskere og mer effektivt på en sekundær (og ikke-relatert) stimulans. [7, 8]

   Tatt i betraktning disse gunstige effektene av BCG på medfødt vertsforsvar, er det rimelig å anta at det ville være nyttig å generere en "trent immunitetsstatus" hos verter med defekt T- og B-celleimmunitet, siden de er mer sårbare for infeksjoner. Men på grunn av deres immunkompromitterte status, kan disse pasientene ikke vaksineres med levende svekkede vaksiner (f. BCG). [9] Vaksinasjon med y-bestrålt BCG ville være mulig, men det er ikke kjent om den y-bestrålte vaksinen har de samme beskyttende ikke-spesifikke effektene på medfødt vertsforsvar. I nyere in vitro-eksperimenter har etterforskerne vist at y-bestrålt BCG kan trene monocytter in vitro (ikke publisert). Derfor er målet med denne studien å finne ut om γ-bestrålt BCG er i stand til å trene det menneskelige medfødte immunsystemet til friske frivillige in-vivo, akkurat som vist før med den levende svekkede BCG-vaksinen [7].

2. MÅL

   Primært mål: Å bestemme om γ-bestrålt BCG kan trene det medfødte immunsystemet in vivo, ved å sammenligne cytokinproduksjon ved ex-vivo restimulering med patogener før, 2 uker og 3 måneder etter vaksinasjon med y-bestrålt BCG.

3. STUDERE DESIGN

   Det vil bli utført en eksplorativ intervensjonsstudie med en varighet på tre måneder. 15 friske frivillige vil bli rekruttert for å få en vaksinasjon med γ-bestrålt BCG. Etter informert samtykke vil det bli tatt 40 ml blod før vaksinasjon og 2 uker og 3 måneder etter vaksinasjon.

4. STUDIEBEFOLKNING 4.1 Befolkning Friske frivillige, 18 - 55 år gamle. 4.2 Inklusjonskriterier Forsøkspersonene må være friske voksne i alderen 18 - 55 år. 4.3 Eksklusjonskriterier Forsøkspersoner er ekskludert når de kommer fra tuberkulose-endemiske land, hvis de har vært i kontakt med tuberkulosepasienter eller hvis de allerede er vaksinert med BCG. Forsøkspersonene er ekskludert fra studien hvis de lider av noen sykdom, inkludert interkurrente infeksjoner. Forsøkspersoner har ikke lov til å bruke noen medisiner bortsett fra orale antikonceptionsmidler.

   4.4 Prøvestørrelsesberegning Dette er et eksplorativt forsøk, hvor prøvestørrelsesberegning ikke er mulig.

5. BEHANDLING AV PERSONER 5.1 Undersøkelsesprodukt/behandling Forsøkspersonene skal vaksineres med en y-bestrålet BCG-vaksine (BCG-Vaccin SSI [Nederlands Vaccin Instituut]), som kjøpes fra Radboud Apotheek B.V.

   γ-bestråling av BCG-vaksinen vil bli utført av Synergy Health Ede B.V., Ede, Nederland (registrert av det nederlandske økonomidepartementet). BCG-vaksinen ble bestrålt i originalemballasjen med en gjennomsnittlig dose på 32,2 kGy i en JS6500 Tote Box-bestråler. Denne dosen er basert på en i litteraturen akseptert minimal dose på 25kGy, som har vist seg å være tilstrekkelig til å drepe M. tuberculosis [10, 11]. Etter bestråling vil vaksinen returneres uåpnet i originalemballasjen. Under bestrålingen er et dosimeter inkludert, så hver bestrålte batch vil komme sammen med et sertifikat med den eksakte bestrålingsdosen som er brukt.

   5.2 Bruk av co-intervensjon Forsøkspersoner har ikke lov til å bruke noen medisiner, bortsett fra oral anticonception.

6. UNDERSØKELSESPRODUKT 6.1 Navn og beskrivelse av undersøkelsesprodukt(er) y-bestrålet BCG-vaksine (BCG-Vaccin SSI [Nederlands Vaccin Instituut]) Dansk stamme 1331.

   6.2 Oppsummering av funn fra ikke-kliniske studier Effekten av å drepe ved γ-bestråling av BCG-vaksinen ble verifisert ved å dyrke det y-bestrålte BCG i spesielt tuberkulosekulturmedium. Ingen vekst ble oppdaget etter seks uker.

   6.3 Sammendrag av funn fra kliniske studier En relatert studie med et sammenlignbart studieoppsett, der 20 friske frivillige ble vaksinert med levende svekket BCG-vaksine er allerede utført. [7] Undersøkerens studie vil bruke samme studieprotokoll. Den eneste forskjellen er at i stedet for den levende svekkede BCG-vaksinen vil en y-bestrålt BCG-vaksine bli brukt.

   6.4 Sammendrag av kjente og potensielle risikoer og fordeler Det er ingen klare fordeler for de frivillige. Potensielle risikoer er svært små, da BCG anses som en trygg vaksine. BCG-vaksinasjon kan forårsake smerte og arrdannelse på injeksjonsstedet akkurat som feber og hodepine, og svært sporadiske bivirkninger som synkope, kramper og allergisk reaksjon. Lokal hematomdannelse kan oppstå på stedet for bloduttaket.

   6.5 Beskrivelse og begrunnelse for administrasjonsvei og dosering Administrer langsomt, i løpet av ca. 10 sekunder, intrakutan 0,1 ml av den suspenderte vaksinen ved overarmen, som utgjør 0,075 mg Mycobacterium bovis.

7. METODER 7.1 Studieparametere/endepunkter Før vaksinasjonen og på to forskjellige tidspunkter etter vaksinasjon med γ-bestrålt BCG (2 uker og 3 måneder) vil det bli tappet blod, hvorfra PBMC vil bli isolert ved tetthetssentrifugering over Ficoll-Paque. Monocytter vil bli restimulert ex-vivo med forskjellige patogener (M. tuberkulose (1 µg/ml), S. aureus, C. albicans (begge 1 x 10^6 mikroorganismer/ml) og E. coli LPS (10 ng/ml). Cytokinproduksjon vil bli vurdert etter 24 timer (TNFa, IL 1b og IL-6), 48 timer (IFN, IL-10) og 7 dager (IL-17, IL-22) stimulering, og sammenlignet med cytokinproduksjon før vaksinasjon.

7.2 Studieprosedyrer Forsøkspersonene vil bli vaksinert med y-bestrålt BCG-vaksine. Før og to ganger etter vaksinasjon vil det bli tatt 40 ml blod.

7.3 Tilbaketrekking av enkeltemner Forsøkspersonene kan forlate studiet når som helst uansett årsak dersom de ønsker det uten konsekvenser.

7.4 Erstatning av enkeltemner etter uttak Hvert utmeldte emne vil bli erstattet, slik at totalt 15 emner gjennomfører oppfølgingen.