Desenvolvimento de uma vacina viva atenuada contra rotavírus como um modelo de desafio de infecção humana

A doença diarreica é uma das principais causas de morbidade e mortalidade em crianças pequenas, particularmente aquelas que vivem nos países em desenvolvimento do sul da Ásia e da África subsaariana1. O rotavírus é o agente causador mais comum de diarreia moderada a grave em crianças menores de cinco anos, responsável por cerca de 215.000 mortes infantis a cada ano, a maioria das quais ocorre em países de baixa e média renda (LMICs)2. A ampla introdução de duas vacinas contra o rotavírus aprovadas pela Organização Mundial da Saúde (OMS), RotarixTM, (GlaxoSmithKline Biologicals, Bélgica) e RotaTeq, (Merck and Co, Nova Jersey), contribuiu substancialmente para reduzir o número de hospitalizações e mortes associadas ao rotavírus3 -18. No entanto, mesmo com esses ganhos, as vacinas contra o rotavírus demonstraram repetidamente menor imunogenicidade, eficácia, eficácia e duração da proteção em crianças que vivem em países de baixa e média renda em comparação com países de alta renda19,20,21. Assim, mesmo após a introdução das vacinas contra o rotavírus (RV), o rotavírus continua sendo a principal causa de morbidade e mortalidade por diarreia nesses locais. A melhora da RV resultaria em reduções substancialmente maiores na morbidade e mortalidade por doenças diarreicas entre lactentes; há, portanto, uma necessidade urgente de entender o desempenho reduzido das vacinas orais vivas atenuadas atualmente disponíveis em países de baixa e média renda, para informar e acelerar o desenvolvimento de terapêuticas altamente eficazes.

Estudos recentes sugeriram que esquemas alternativos também poderiam aumentar a imunogenicidade e eventual desempenho da vacina em países de baixa e média renda22,23. Além disso, novos candidatos a RV com vias alternativas de administração estão em desenvolvimento e se mostram promissores para melhorar o desempenho da vacina21,24,25. No entanto, os caminhos tradicionais para o licenciamento de novas vacinas que estão em desenvolvimento por meio de ensaios clínicos tornaram-se desafiadores, com ensaios controlados por placebo não mais considerados éticos e ensaios de eficácia de campo exigindo coortes cada vez maiores para comparar novos candidatos com vacinas existentes. Modelos de Desafio de Infecção Humana (HIC) têm sido historicamente empregados para acelerar o desenvolvimento de vacinas e oferecem uma oportunidade para estudar a patogênese e os mecanismos de imunogenicidade da vacina, particularmente em patógenos restritos a humanos. Os modelos HIC não têm sido amplamente utilizados e aceitos em LMICs, embora haja méritos científicos e éticos de considerar a oportunidade única que essa metodologia oferece.

Propomos explorar o desenvolvimento metodológico de uma vacina atenuada como um modelo HIC para o avanço da imunologia e vacinologia do rotavírus em lactentes da Zâmbia. Também avaliaremos o uso de procedimentos minimamente invasivos, incluindo coleta de saliva para medição de anticorpos e amostras de fezes para disseminação do vírus da vacina como medidas de imunidade da mucosa induzida pela vacina.

Objetivo 1 Perfilar as respostas IgA e IgG específicas do rotavírus à vacinação e determinar a correlação entre soro e saliva.

Objetivo Específico 1a: Analisar as respostas específicas de IgA e IgG do rotavírus na linha de base (Dia 0), pré-dose 2 (dia 28) e 1 mês após a dose 2 (dia 56) no soro e na saliva para determinar a soropositividade e a soroconversão da vacina.

Objetivo 2 Perfilar as respostas imunes de citocinas e determinar a correlação entre soro e saliva.

Objetivo específico 2a: Determinar os perfis de citocinas no soro e na saliva na linha de base (Dia 0) e rastrear sua associação com a soroconversão da vacina (dia 56).

Objetivo específico 2b: Analisar as respostas das citocinas imediatamente antes da vacinação com a dose 2 (dia 28) e 3 dias após a administração da segunda dose da vacina (dia 31: desafio com a vacina contra o rotavírus).

Objetivo 3: Avaliar a relação dos níveis de anticorpos no soro e na saliva no momento da vacinação (dia 0) e nos dias 28, 31 e 56, contra a eliminação fecal da cepa de RV nas fezes coletadas e nos dias 3,5,7 ,14 e 21, e também no dia 28 e pós-dose 2 dias de vacinação 31, 33, 35, 42, 49 e 56.

Objetivo 4: Traçar e caracterizar a resposta imune imediata de citocinas à vacina na saliva coletada no dia 0 e no dia 31, a fim de determinar se a saliva pode servir como um proxy satisfatório para o soro na avaliação da imunidade da mucosa induzida pela vacina.

1. Metodologia

1. Desenho do estudo Um estudo de coorte exploratório e observacional seguindo lactentes recebendo duas doses padrão de Rotarix™ oral atenuado vivo administrado em 6 e 10 semanas. Os bebês serão inscritos durante a visita de rotina do EPI para imunizações da semana 6 após a administração e fornecimento de consentimento informado por escrito por suas mães/responsáveis ​​legais. Cada bebê permanecerá no estudo por até 56 dias, durante os quais será acompanhado intensivamente com as atividades do estudo e/ou visitas agendadas à clínica do estudo (resumidas na Tabela 1 abaixo).
2. Local do estudo e população O estudo será realizado na George Clinic em Lusaka, onde estão localizadas as clínicas governamentais de saúde materno-infantil (MCH) e terapia antirretroviral (ART), bem como o CIDRZ George Clinical Study Site. A George Clinic tem uma população de 145.23.053 habitantes e está localizada em um típico ambiente periurbano em Lusaka, dentro de uma favela ao redor. Planejamos recrutar participantes à medida que frequentam aleatoriamente a unidade de saúde. O CIDRZ tem um bom centro de pesquisa já existente nesta clínica e abaixo está uma imagem esquemática da planta do local.
3. Seleção dos participantes, métodos de amostragem e tamanho da amostra Tamanho da amostra Considerações As participantes serão selecionadas aleatoriamente entre pares mãe-bebê que frequentam cuidados pré-natais de rotina na George Clinic. Como este será um estudo exploratório e de desenvolvimento metodológico, nenhum cálculo formal do tamanho da amostra foi realizado. Decidimos pragmaticamente inscrever 20 lactentes, o que é geralmente aceitável para estudos do tipo fase I. Em caso de perda estimada de 10% devido à perda de acompanhamento, ajustamos a amostra para recrutar 22 bebês.