Badanie MVA85A u bezobjawowych ochotników zakażonych gruźlicą, HIV lub obydwoma

Strategie szczepienia pierwotnego przypominającego Heterologiczne strategie szczepienia pierwotnego przypominającego polegają na podaniu dwóch różnych szczepionek, z których każda koduje ten sam antygen, w odstępie kilku tygodni. Stosowanie szczepienia przypominającego pierwotnego rekombinowanego zmodyfikowanego wirusa krowianki Ankara (MVA) indukuje wyższe poziomy komórek T CD4+ i CD8+ swoistych dla antygenu niż stosowanie homologicznego przypominania tym samym wektorem w wielu różnych modelach chorób (Schneider, 1998; McShane, 2001). Biorąc pod uwagę skuteczność ochronną szczepionki BCG w dzieciństwie, idealnie byłoby, gdyby BCG była immunizacją pierwotną w takiej strategii pierwotnej dawki przypominającej. W tym celu skupiliśmy się na antygenie 85A jako kandydującym antygenie. Antygen 85A jest wysoce konserwatywny wśród wszystkich gatunków prątków i jest obecny we wszystkich szczepach BCG. Antygen 85A jest głównym antygenem wydzielanym przez M. tuberculosis, który tworzy część kompleksu antygenu 85 (A, B i C). Kompleks ten stanowi główną część wydzielanych białek zarówno M.tb, jak i BCG. Bierze udział w wiązaniu fibronektyny w ścianie komórkowej i wykazuje aktywność mykolilotransferazy. Antygen 85A jest immunodominujący w badaniach na myszach i ludziach i ma działanie ochronne u małych zwierząt (Huygen, 1996).

Rekombinowany zmodyfikowany wirus krowianki Ankara (rMVA). Wiele wirusów zostało zbadanych jako potencjalne szczepionki rekombinowane. Udana ogólnoświatowa eradykacja ospy prawdziwej poprzez szczepienie żywym wirusem krowianki wskazała krowiankę jako kandydata do zastosowania rekombinacyjnego. Uznanie w ostatnich latach, że niereplikujące się szczepy wirusa ospy, takie jak wektory MVA i ptasiej ospy, mogą być bardziej immunogenne niż tradycyjne replikujące się szczepy krowianki, zwiększyło atrakcyjność tego podejścia. MVA (zmodyfikowany wirus krowianki Ankara) to szczep wirusa krowianki, który był pasażowany ponad 570 razy przez komórki ptasie, jest niezdolny do replikacji w ludzkich liniach komórkowych i ma dobre wyniki w zakresie bezpieczeństwa. Został podany ponad 120 000 zaszczepionych w ramach programu zwalczania ospy prawdziwej, bez skutków ubocznych, pomimo celowego szczepienia grup wysokiego ryzyka (Stickl, 1974; Mahnel, 1994). To bezpieczeństwo u ludzi jest zgodne z brakiem zjadliwości MVA w modelach zwierzęcych. MVA ma sześć głównych delecji genomowych w porównaniu z genomem rodzicielskim, poważnie upośledzając jego zdolność do replikacji w komórkach ssaków (Meher, 1991). Nie udokumentowano replikacji w nietransformowanych komórkach ssaków. Replikacja wirusa jest blokowana późno podczas infekcji komórek, ale co ważne, synteza białek wirusowych i rekombinowanych pozostaje nienaruszona nawet podczas tej nieudanej infekcji. Udowodniono, że genom wirusa jest stabilny w dużej serii pasaży w fibroblastach zarodków kurzych. Rekombinowany MVA z niedoborem replikacji był postrzegany jako wyjątkowo bezpieczny wektor wirusowy. W testach na modelach zwierzęcych wykazano, że rekombinowane MVA są niezjadliwe, ale ochronnie immunogenne jako szczepionki przeciwko chorobom wirusowym i nowotworom. Niedawne badania na makakach z silną immunosupresją potwierdziły pogląd, że MVA powinien być bezpieczny u ludzi z obniżoną odpornością (Akira, 2001; Stittelaar, 2001).

Bezpieczeństwo rMVA w immunosupresji. Istnieją obecnie znaczne dane przedkliniczne i kliniczne wykazujące bezpieczeństwo i immunogenność MVA jako wektora wirusowego w immunosupresji i zakażeniu HIV. Rekombinowane MVA wyrażające antygeny HIV były podawane makakom z obniżoną odpornością bez poważnych zdarzeń niepożądanych (Stittelaar i in., 2001). Ponadto bezpieczeństwo rekombinowanych MVA wyrażających antygeny i epitopy HIV zostało obecnie ocenione w kilku badaniach klinicznych fazy I u pacjentów zakażonych wirusem HIV, zarówno w trakcie, jak i bez terapii przeciwretrowirusowej, bez poważnych zdarzeń niepożądanych (Cosma i in., 2003; Harrer i in. al 2005).

Dane przedkliniczne potwierdzające tę strategię szczepienia przypominającego BCG prim-MVA85A U myszy BALB/c zastosowanie BCG jako pierwotnej immunizacji, a następnie szczepienie przypominające MVA85A indukuje wyższe poziomy komórek T CD4+ i CD8+ wydzielających IFN-γ zarówno specyficznych dla antygenu, jak i znacząco wyższe poziomy ochrony przed prowokacji aerozolem niż po samej BCG (Goonetilleke i in., 2003). Ten reżim został teraz poddany dalszej ocenie w bardziej czułym modelu prowokacji aerozolem świnki morskiej z bardzo zachęcającymi wynikami. Świnki morskie zaszczepione BCG i wzmocnione MVA85A, a następnie dodatkowo wzmocnione drugim rekombinowanym wektorem wirusowym wykazującym ekspresję antygenu 85A, ospy ptasiej-85A (FP85A), wykazały znacznie lepszą ochronę przed prowokacją niż świnki morskie zaszczepione samym BCG (Williams i in., 2005). . Ten reżim jest również immunogenny u makaków rezus i ochronny (Verrek, komunikacja osobista).

Dotychczasowe dane kliniczne z badań MVA85A w Wielkiej Brytanii W ciągu ostatnich 3 lat HM ustanowił program badań klinicznych w celu oceny bezpieczeństwa i immunogenności tej strategii szczepienia przypominającego BCG prim-MVA85A w serii badań fazy I. MVA85A była pierwszą kandydującą szczepionką przeciw gruźlicy, która weszła do badań klinicznych na całym świecie we wrześniu 2002 r., a obecnie jest jedyną szczepionką w badaniach klinicznych w Afryce. Projekt tych badań fazy I z MVA85A umożliwił sekwencyjne szczepienie grup ochotników ze stopniowym wzrostem ekspozycji na prątki, aby zminimalizować możliwość wystąpienia reakcji Kocha. Próby przeprowadzono również sekwencyjnie w Wielkiej Brytanii i Gambii, ponieważ w Gambii istnieje większy stopień narażenia zarówno na prątki środowiskowe, jak i M.tb. Reakcja Kocha opisuje rozwój immunopatologii u osoby lub zwierzęcia z gruźlicą, gdy stymulowana jest przesadna odpowiedź immunologiczna na M.tb. Zostało to opisane u pacjentów z gruźlicą, kiedy Koch prowadził swoje oryginalne badania, wykorzystując prątki jako rodzaj szczepienia terapeutycznego. Zostało to teraz wykazane w mysim modelu szczepienia terapeutycznego27. Dostępne dane na temat zwierząt sugerują, że reakcje te nie występują u myszy zakażonych w sposób latentny M.tb, co sugeruje, że takie reakcje mogą korelować z wysokim obciążeniem bakteryjnym i że zjawisko Kocha może nie stanowić problemu przy szczepieniu bezobjawowych, choć utajonych osób zakażonych25.

W Wielkiej Brytanii zrekrutowano 14 bezobjawowych ochotników nie zakażonych mykobakteriami i BCG. i szczepione dwukrotnie 5 x 107 pfu MVA85A, podawane śródskórnie w odstępach 3 tygodniowych. W badaniach tych stwierdzono, że MVA85A jest bezpieczny i dobrze tolerowany. U wszystkich pacjentów wystąpiły miejscowe skutki uboczne (zaczerwienienie, swędzenie itp.), które utrzymywały się przez 3-7 dni po szczepieniu. Około jedna trzecia pacjentów doświadczyła przejściowych objawów ogólnoustrojowych (bóle mięśni, ból głowy) w ciągu pierwszych 12-24 godzin po szczepieniu. Wszystkie miejscowe i ogólnoustrojowe działania niepożądane ustąpiły samoistnie. W żadnym z tych badań nie wystąpiły poważne ani ciężkie zdarzenia niepożądane.

Głównym wynikiem immunologicznym wykorzystywanym w tych trwających badaniach klinicznych jest test Elispot interferonu gamma (IFN-γ) ex vivo, który wykorzystano do oceny swoistych odpowiedzi limfocytów T na PPD tuberkuliny, oczyszczony kompleks antygenu 85 i pule nakładających się 15-merowych peptydów obejmujących długość antygenu 85A. Pojedyncze szczepienie MVA85A indukowało niezwykle wysokie poziomy swoistych odpowiedzi efektorowych komórek T 1 tydzień po szczepieniu (średnia odpowiedź Elispot IFN-γ na PPD wynosiła 460 plamek na milion PBMC).

Następnie wykazano bezpieczeństwo MVA85A u ochotników wcześniej szczepionych BCG u 17 ochotników. Profil bezpieczeństwa MVA85A u tych 17 ochotników był taki sam, jak w grupie nieleczonych BCG. Tych 17 ochotników wykazało nawet wyższe szczytowe poziomy limfocytów T swoistych dla antygenu (średnia odpowiedź na PPD wynosiła 917 plamek na milion PBMC) 1 tydzień po szczepieniu niż osoby immunizowane samym MVA85A. Co być może ważniejsze dla indukcji pamięci komórek T, ochotnicy, którzy byli wcześniej zaszczepieni BCG, utrzymywali znacznie wyższy poziom komórek T specyficznych dla antygenu po MVA85A do 24 tygodni po szczepieniu, w porównaniu z ochotnikami zaszczepionymi wyłącznie BCG lub MVA85A (McShane i in., 2004).

Kolejne badanie, które miało zostać przeprowadzone w Wielkiej Brytanii, dotyczyło wzmacniającej skuteczności MVA85A podawanej miesiąc po szczepieniu BCG. 10 zdrowych, nieleczonych wcześniej BCG ochotników zaszczepiono BCG, a miesiąc później podano szczepionkę przypominającą MVA85A. Porównywalne bezpieczeństwo i skuteczność wzmocnienia zaobserwowano w poprzednim badaniu, w którym przerwa między BCG a MVA85A wynosiła 0,5-37 lat.

Obecnie trwające badanie w Wielkiej Brytanii ma na celu ocenę bezpieczeństwa i immunogenności MVA85A u bezobjawowych ochotników, którzy są utajeni z zakażeniem M.tb. Utajona infekcja M.tb opisuje stan, w którym zakłada się, że osobnik ma uporczywą infekcję bakteryjną na bardzo niskim poziomie, bez klinicznych lub radiologicznych dowodów choroby, a mimo to ma wykrywalną odpowiedź immunologiczną przeciwko M.tb. Zakażenie utajone w tym badaniu jest definiowane za pomocą specyficznych testów diagnostycznych opartych na antygenach, których nie ma w BCG i większości prątków środowiskowych, takich jak ESAT 6 i CFP 10, co pozwala na postawienie dokładnej diagnozy utajonego zakażenia M.tb. Pacjenci do tego badania byli rekrutowani z klinik kontaktu z gruźlicą i zaszczepieni pojedynczą dawką MVA85A. Dalsza obserwacja obejmowała szczegółową radiologiczną i kliniczną ocenę bezpieczeństwa tej szczepionki w tej grupie. Do chwili obecnej w tym badaniu szczepionką MVA85A zaszczepiono 11 osobników, a profil bezpieczeństwa i immunogenności MVA85A jest identyczny z obserwowanym w poprzednich badaniach. Co ważne, nie ma klinicznych, radiologicznych ani immunologicznych dowodów na reakcję Kocha. Reakcje Elispot na PPD, ESAT 6, CFP10, antygen 85A i inne antygeny prątków są monitorowane przez 12 miesięcy po szczepieniu.

Badania w Gambii Po sukcesie prób z MVA85A w Wielkiej Brytanii zainicjowano współpracę z jednostką MRC w Gambii. MVA85A oceniano po raz pierwszy w badaniach klinicznych fazy I u pacjentów nieleczonych wcześniej BCG (n = 11), a następnie u pacjentów otrzymujących szczepionkę BCG (n = 10). W tych badaniach profil bezpieczeństwa i immunogenności jest porównywalny z obserwowanym w badaniach w Wielkiej Brytanii. Zarówno w badaniach w Wielkiej Brytanii, jak iw Gambii, MVA85A indukuje 5-10 razy silniejsze odpowiedzi immunologiczne niż jakikolwiek inny rekombinowany MVA w badaniach klinicznych. Najbardziej prawdopodobnym wyjaśnieniem tego jest to, że ochotnicy mają słabą istniejącą wcześniej odporność przeciwprątkową, wywołaną ekspozycją na prątki środowiskowe, a ta jest wzmacniana przez szczepienie MVA85A. Kiedy MVA85A jest podawany pacjentom nieleczonym BCG w Gambii, wielkość i kinetyka odpowiedzi przypominają grupę szczepioną BCG w Wielkiej Brytanii, co prawdopodobnie reprezentuje większy stopień torowania środowiskowego w klimacie tropikalnym.

Badania w Afryce Południowej W sierpniu 2005 r. rozpoczęto w Kapsztadzie badanie fazy II bezpieczeństwa i immunogenności MVA85A u zdrowych, niezakażonych M.tb i niezakażonych wirusem HIV osób dorosłych. Badania nad MVA85A w tej witrynie rozpoczęły się na dorosłych, jako wymóg bezpieczeństwa, pomimo faktu, że mamy już dane dotyczące bezpieczeństwa i immunogenności u dorosłych z badań w Wielkiej Brytanii i Gambii. Populacja w Afryce Południowej bardzo różni się od populacji w Wielkiej Brytanii i Gambii, zarówno pod względem genetyki gospodarza, jak i narażenia na prątki. W Afryce Południowej występuje znacznie większa ekspozycja na M.tb niż w Gambii, a ekspozycja na prątki środowiskowe jest uważana za niższą w Afryce Południowej niż w Gambii. Literatura BCG wykazuje duże zróżnicowanie skuteczności w różnych obszarach geograficznych i ważne było potwierdzenie naszych wyników u dorosłych w Kapsztadzie przed przystąpieniem do badania u młodzieży. Naszym celem jest zaszczepienie łącznie 24 osób dorosłych. Badania te rozpoczęto w sierpniu 2005 r. i do tej pory zaszczepiono 14 ochotników. Zachęcające jest to, że dotychczasowe wyniki dotyczące bezpieczeństwa i immunogenności są porównywalne z wynikami poprzednich badań przeprowadzonych w Wielkiej Brytanii i Gambii.