Bezpieczeństwo i immunogenność szczepionki Peru-15 podawanej ze szczepionką przeciw odrze zdrowym niemowlętom z Indii i Bangladeszu

Cholera jest ważnym problemem zdrowia publicznego na całym świecie, pozostając endemiczna w większości krajów rozwijających się, jednocześnie powodując wybuchy epidemii na obszarach, na których występują braki sanitarne. W 2005 r. Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) zgłoszono 131 943 przypadków cholery i 2272 zgonów, a kolejne kraje zgłosiły wybuchy epidemii cholery. Ogólnie oznacza to 30% wzrost liczby zgłoszonych przypadków w porównaniu z 2004 r. Śmiertelność z powodu cholery w tym roku wyniosła 1,72%; jednakże niedawne wybuchy epidemii w Afryce Zachodniej spowodowały śmiertelność sięgającą nawet 12% [1, 2]. Liczby te uważa się za niedoszacowane i szacuje się, że każdego roku dochodzi do 120 000 zgonów z powodu cholery [3]. Oprócz tej wysokiej śmiertelności, epidemie cholery powodują zakłócenia gospodarcze i społeczne.

Stany Bengalu Zachodniego w Indiach wraz z sąsiednim Bangladeszem przez wielu uważane są za „ojczyznę cholery”. W Indiach do WHO zgłoszono 4695 przypadków cholery [1], a stany takie jak Bengal Zachodni, Maharasztra, Andra Pradesh, Tamil Nadu, Karnataka i Delhi od dawna zgłaszają ogniska [4]. Chociaż nie są dostępne żadne ogólnokrajowe dane z Bangladeszu, 4-letnia obserwacja w 4 różnych obszarach geograficznych w Bangladeszu wykazała, że ​​cholera jest szeroko rozpowszechniona nawet na obszarze, na którym nie odnotowano żadnych ognisk przez 10 lat [5]. Cholera w tych 2 krajach dotyka wszystkie grupy wiekowe, przy czym najmłodsza grupa wiekowa jest najbardziej dotknięta chorobą. W Kalkucie dzieci w wieku <5 lat miały o 30% większe ryzyko zachorowania na cholerę w porównaniu z osobami starszymi [6], a w Bangladeszu 53% z 5670 pacjentów zarażonych cholerą w 4-letnim badaniu to dzieci w wieku <5 lat [5]. Dalsza analiza 3-letniego prospektywnego nadzoru nad cholerą w Kalkucie pokazuje, że zapadalność na cholerę u niemowląt w wieku poniżej 2 lat wynosiła 4,20 na 1000 osobolat, podczas gdy ogólny wskaźnik w badanej populacji wynosił 1,41 na 1000 osobolat (Dane w aktach).

Zapewnienie bezpiecznej wody i żywności, ustanowienie odpowiednich warunków sanitarnych oraz wdrożenie higieny osobistej i społecznej stanowią główne interwencje w zakresie zdrowia publicznego przeciwko cholerze. Środki te nie mogą zostać w pełni wdrożone w najbliższej przyszłości na większości obszarów endemicznych dla cholery. Bezpieczna, skuteczna i przystępna cenowo szczepionka byłaby użytecznym narzędziem zapobiegania i zwalczania cholery.

W ostatniej dekadzie dokonał się znaczny postęp w opracowywaniu doustnych szczepionek nowej generacji przeciwko cholerze. Zostały one już zarejestrowane w niektórych krajach i są obecnie rozważane pod kątem szerszego zastosowania w zdrowiu publicznym. Światowa Organizacja Zdrowia niedawno zaleciła rozważenie zastosowania szczepionek przeciw cholerze nowszej generacji w niektórych sytuacjach endemicznych i epidemicznych, ale wskazała, że ​​potrzebne są projekty demonstracyjne, aby uzyskać więcej informacji na temat kosztów, wykonalności i wpływu stosowania tych szczepionek [7].

Doustna szczepionka przeciwko cholerze z zabitą szczepionką (Dukoral™) jest od dawna dostępna na całym świecie, jednak schemat 2-dawkowy, zastosowanie buforu i koszt szczepionki utrudniają jej stosowanie w placówkach zdrowia publicznego. Żywa szczepionka doustna, CVD-103 HgR (Orochol™), mimo międzynarodowej licencji, nie jest obecnie dostępna na rynku. Ta szczepionka jest dostępna tylko dla dzieci w wieku powyżej 6 lat i dorosłych. Pomimo immunogenności i skuteczności w badaniach prowokacyjnych u ochotników z Ameryki Północnej [8], w badaniu terenowym tej szczepionki na obszarze endemicznym w Indonezji nie wykryto żadnej skuteczności ochronnej w okresie obserwacji [9].

Istnieje zapotrzebowanie na ulepszoną szczepionkę przeciw cholerze, która jest bardziej termostabilna i może być stosowana w krajach endemicznych w młodszych grupach wiekowych. Ta doustna szczepionka przeciwko cholerze nowej generacji musi być podawana w schemacie jednodawkowym, być termostabilna, zapewniać długotrwałą ochronę wysokiego stopnia i może być podawana dzieciom w wieku poniżej 2 lat w ramach kampanii masowych szczepień lub w ramach rozszerzonego programu szczepień (EPI ). W programie chorób najbardziej zubożałych (DOMI) IVI Peru-15 został uznany za najbardziej obiecujący ze wszystkich kandydatów na szczepionki. Jest to żywa doustna atenuowana szczepionka przeciwko cholerze pochodząca ze szczepu V. cholerae O1 El Tor Inaba, który po raz pierwszy wyizolowano w Peru w 1991 r. [10]. Ma to tę zaletę, że jest podawane w pojedynczej dawce i ma ten sam biotyp, co obecny szczep pandemiczny (biotyp El tor), w przeciwieństwie do CVD-103 HgR, który jest biotypem klasycznym. Peru-15 został osłabiony przez kilka modyfikacji genetycznych i delecji. Przez delecję genów ctx A i rtxA, stał się niezdolny do kodowania podjednostki A toksyny cholery i toksyny RTX, czyniąc ją nietoksygenną, a poprzez wstawienie genu B toksyny cholery do genu recA umożliwił szczepowi do produkcji toksyny cholery B. Ta insercja inaktywowała gen recA, co wraz z delecją sekwencji attRS1 zmniejszyło zdolność szczepu do integracji egzogennego DNA, czyniąc go niezdolnym do rekombinacji. Wreszcie, przez brak potencjalnie zapalnej wici, została ona pozbawiona ruchliwości [10, 11]. Ponadto przeprowadzono badania fazy I i II na ochotnikach z Ameryki Północnej, gdzie stwierdzono, że jest bezpieczny i immunogenny [11-12]. Co więcej, szczep szczepionkowy wyizolowany ze stolca ochotników zachował swoją właściwość nieruchliwości. W badaniu prowokacyjnym przeprowadzonym wśród ochotników z Ameryki Północnej, Peru-15 zapewniało 100% ochronę przed umiarkowaną i ciężką biegunką oraz 93% przed jakąkolwiek biegunką [13].

Szczepionka ta przeszła badania fazy I i II na obszarze endemicznym cholery w Dhace w Bangladeszu w trzech grupach wiekowych: dorośli w wieku 18-45 lat, dzieci w wieku 2-5 lat i niemowlęta w wieku 9-23 miesięcy [14, 15]. W badaniach tych wykazano, że dawka szczepionki 2 x 108 CFU jest bezpieczna i może wywołać reakcje wibrobójcze we wszystkich grupach wiekowych. U 75% dorosłych, 84% dzieci w wieku 2-5 lat i 70% niemowląt w wieku 9-23 miesięcy wystąpił 4-krotny wzrost miana wirusobójczego w stosunku do wartości wyjściowych. Tylko 1 na 20 osób dorosłych i 8 na 140 dzieci, które otrzymały szczepionkę, wydaliło szczep szczepionkowy do 4 dni po szczepieniu. Analiza wyizolowanych szczepów wykazała, że ​​szczepy pozostały niezmienione pod względem właściwości fenotypowych i genotypowych po pasażowaniu w kale.

Do tej pory szczepionkę przetestowano na ponad 400 ochotnikach. Świeżo zebrany produkt przetestowany na 23 ochotnikach i zamrożony liofilizowany preparat przetestowany na 381 ochotnikach okazały się bezpieczne i immunogenne we wszystkich grupach wiekowych. Najczęściej zgłaszanymi działaniami niepożądanymi były objawy żołądkowo-jelitowe (biegunka, nudności, skurcze brzucha, gazy, zmniejszony apetyt) i ból głowy, aw badaniach kontrolowanych zgłaszano je z podobną częstością u osób, które otrzymywały Peru-15 i placebo. Optymalną dawką dla zdrowych dorosłych podróżujących była pojedyncza dawka doustna 1 x 108 CFU. Badanie przeprowadzone w Bangladeszu potwierdziło ponadto, że dawka 108 była bezpieczna i immunogenna we wszystkich grupach wiekowych, w tym u niemowląt wśród mieszkańców obszaru endemicznego cholery.

Avant Immunotherapeutics Inc., producenci Peru-15, są w trakcie przeformułowania szczepionki z długoterminową zdolnością stabilizującą trehalozy, aby uczynić Peru-15 bardziej termostabilnym w podwyższonych temperaturach, tj. 2-8ºC. Jeśli okaże się, że ta przeformułowana formuła jest tak samo bezpieczna i co najmniej tak samo immunogenna jak poprzednia wersja, ułatwi to przechowywanie szczepionek i łatwiejsze ich rozmieszczenie w warunkach terenowych w Afryce, w miejscach dla uchodźców oraz w krajach endemicznych w Azji Południowej.

Międzynarodowy Instytut Szczepionek (IVI) za pośrednictwem Cholera Vaccine Initiative (CHOVI) wraz z firmą Avant Immunotherapeutics Inc., producentami szczepionki Peru-15, wynegocjowali porozumienie, które umożliwia przeprowadzenie badań klinicznych tej przeformułowanej szczepionki w 2 krajach, w których występuje endemiczna cholera kraje - Indie i Bangladesz. Ostatecznie umożliwi to licencjonowanie i ułatwi międzynarodowe stosowanie tej szczepionki poprzez uzyskanie rekomendacji WHO dotyczącej jej globalnego stosowania. Ta jednodawkowa szczepionka może być z łatwością stosowana w krajach endemicznych i rozmieszczana w okresach, w których prawdopodobne jest wystąpienie epidemii. Co więcej, ta szczepionka może być potencjalnie stosowana u niemowląt i małych dzieci, które są najbardziej narażone na cholerę, potencjalnie będąc częścią EPI na obszarach endemicznych.

Wykazano, że wcześniejsze preparaty szczepionki były bezpieczne i immunogenne we wszystkich grupach wiekowych, w tym u niemowląt, na obszarze endemicznym cholery [12-15] i skuteczne w zapobieganiu biegunce cholery u zdrowych dorosłych ochotników [13]. W związku z tym obecna dawka do 109 szczepionki w obecnym składzie będzie bezpośrednio testowana wśród niemowląt. Dane dotyczące bezpieczeństwa i immunogenności szczepionki Peru-15 zawierającej trehalozę w zmienionej formie wśród niemowląt muszą zostać potwierdzone, aby utorować drogę w sprawie ewentualnego zastosowania tej szczepionki na obszarach endemicznych dla cholery, gdzie niemowlęta i dzieci są najbardziej zagrożone. Ponadto, jeśli ta szczepionka będzie stosowana w kontekście EPI, która ma być podawana razem ze szczepionką przeciw odrze, ważne byłoby ustalenie, czy istnieje interferencja immunologiczna między tymi 2 żywymi atenuowanymi szczepionkami.