Bariéry a perspektívy imunizácie proti hepatitíde C; Časopis Galenus
Aj keď sa v liečbe hepatitídy C podnikli významné kroky, najmä prostredníctvom neinterferónových terapií, prevencia infekcie alebo reinfekcie vírusom hepatitídy C (HCV) zostáva hlavným problémom. Pokusy vyvinúť vakcínu proti hepatitíde C doteraz zlyhali, a to aj napriek niekoľkým sľubným experimentom. Posledné zlyhanie bolo zaznamenané v roku 2019 pri použití vakcíny proti adenovírusovým vektorom, ktorá bola testovaná s dobrými výsledkami v predklinických štúdiách a štúdiách fázy 1. Je možné uskutočniť vakcínu proti hepatitíde C.?
Úvod
Hepatitída C je hlavnou príčinou cirhózy pečene a rakoviny pečene a nízka miera diagnostiky a liečby u infikovaných ľudí vedie k dramatickej prognóze. Podľa Svetovej zdravotníckej organizácie (WHO) zomrelo v roku 2016 takmer 400 000 ľudí na infekciu vírusom hepatitídy C, najmä na vývoj cirhózy alebo hepatocelulárnej rakoviny. Iba pokiaľ ide o riziko vývoja chronickej hepatitídy C na cirhózu, je jej výskyt po 20 rokoch medzi 15% a 30% [1]. Odhaduje sa, že v súčasnosti žije na celom svete 71 miliónov ľudí s chronickou hepatitídou C. U ďalších 1,75 milióna ľudí sa v roku 2017 vyvinula chronická forma ochorenia [2].
Svetová zdravotnícka organizácia sa zasadzuje za eradikáciu infekcie HCV do roku 2030 zavedením opatrení, ktoré sa zatiaľ dosť ťažko realizujú, napríklad znížením úmrtnosti spojenej s touto pohromou o 65% a mierou nových infekcií o 90% [3].
Pri absencii vakcíny sa eradikácia infekčnej choroby nikdy nedosiahla. Bohužiaľ, v prípade HCV zatiaľ zostáva jediným riešením zmiernenie šírenia infekcie, eliminácia je veľmi vzdialená.
Vyžaduje sa vakcína proti HCV?
Vďaka pozoruhodnému pokroku v terapeutickej oblasti - najmä prostredníctvom priamo pôsobiacich antivirotík (DAA) - má hepatitída C výnimočnú mieru vyliečenia (viac ako 95%), čo ponúka príležitosť eliminovať riziko komplikácií tejto infekcie a znižovať šírenie. vírus u iných ľudí [3].
Výhody týchto terapií novej generácie však nemožno zúročiť bez jednoduchého a prístupného systému diagnostiky a liečby. Aj keď sa v tejto súvislosti dosiahol určitý pokrok, nepopierateľnou realitou je vysoká miera infikovaných a nediagnostikovaných osôb, ako aj extrémne nízky počet pacientov, ktorí dostanú adekvátnu liečbu. Podľa údajov WHO sa odhaduje, že do roku 2017 bolo diagnostikovaných menej ako 20% ľudí s chronickou hepatitídou C a iba 15% bolo liečených. Celkovo bolo v rokoch 2014 až 2017 liečených asi 5 miliónov chronických pacientov [2].
Hlavnou prekážkou, bohužiaľ, zostáva nerovný prístup k diagnostickým a liečebným prostriedkom na celom svete. Táto nerovnosť sa týka aj spôsobov, ako zabrániť novým prípadom infekcie HCV. Ako zdôrazňuje N.A. V štúdii zverejnenej začiatkom tohto roka, terrault, šesť krajín nesie 50% globálnej záťaže HCV infekciami: Čína, Pakistan, India, Egypt, Rusko a USA [3]. „Znižovanie zaťaženia chorobami v každej krajine si vyžaduje nielen vysokú mieru diagnostiky a liečby, ale aj stratégie prevencie nových infekcií v krajinách s vysokou prevalenciou na obyvateľa (> 3%) - ako je Pakistan, Rusko, Mongolsko, Egypt a Gruzínsko - patria medzi najväčšie výzvy pri plnení cieľov eliminácie HCV, “poznamenáva Terrault.
Pretože hlavným spôsobom prenosu vírusu je kontaminovaná krv (v dôsledku opätovného použitia infikovaných ihiel a injekčných striekačiek, nedostatočných lekárskych postupov, nekontrolovaných krvných transfúzií a krvných produktov atď.), Sú to chudobné krajiny s nedostatočne rozvinutým lekárskym systémom. viac vystavení pôsobeniu HCV, ale aj tých, ktorí sú najmenej schopní zabrániť šíreniu infekcie.
Vysoké náklady na moderné lieky na liečbu hepatitídy C by sa nemali zanedbávať, najmä v prípade účinnej liečby DAA. Obmedzujú prístup pacientov k liečbe aj vo vyspelých krajinách.
Na druhej strane je potrebné poznamenať, že mnohé zo súčasných infekcií HCV sa vyskytujú u marginalizovaných populácií, ako sú ľudia, ktorí injekčne podávajú drogy (PWID), osoby uväznené alebo s inou sexuálnou orientáciou. Tieto kategórie sú väčšinou odpojené od lekárskeho systému s obmedzeným prístupom k skríningu a liečbe HCV. [4]
Skutočnosť, že infekcia HCV môže zostať roky bez príznakov a vírusové genotypy umožňujú postupne infikovať niekoľkými vírusovými kmeňmi, ešte viac sťažuje kontrolu šírenia infekcie. Existencia vakcíny proti HCV by však veci radikálne zmenila.
Bariéry HCV
Vírus hepatitídy C je RNA vírus (s genómom ribonukleovej kyseliny - RNA), ktorý je súčasťou čeľade Flaviviridae. Má genóm s veľkou variabilitou, v literatúre je popísaný jeho početný genotyp a subgenotyp.
Podľa J. Bukha má HCV šesť hlavných genotypov s desiatkami dôležitých podtypov [6]. „Genotypy 1-6 obsahujú všetky identifikované dôležité epidemiologické varianty HCV. Táto klasifikácia bola neskôr potvrdená na základe sekvenčnej analýzy pre ORF (Open Reading Frame). Okrem toho bol hlásený siedmy hlavný genotyp; tento variant sa našiel iba u niekoľkých jedincov. S pokrokom v technikách sekvenčnej analýzy došlo k dramatickému zvýšeniu počtu izolovaných ORF a fylogenetické analýzy vykonané Smithom a kol. v roku 2014 potvrdili existenciu siedmich hlavných genotypov a 67 podtypov “[6].
V Európe je prevládajúci genotyp 1b v 47% prípadov, potom nasleduje 1a v 17% prípadov a genotyp 3 v 6% prípadov. Genotypy HCV 2, 4 a 5 sa vyskytujú v subsaharskej Afrike, zatiaľ čo genotypy 3 a 6 sa vyskytujú v juhovýchodnej Ázii [5].
Na druhej strane u infikovaných ľudí HCV cirkuluje a správa sa ako zmes odlišných vírusových populácií nazývaných kvázi druhy. Ako zdôrazňuje Bukh, hoci genetická heterogenita, ktorá definuje kvázi druh, sa nachádza v celom genóme, určité oblasti sú hypervariabilné, vrátane hypervariabilnej oblasti 1 (HVR1), v terminálnej časti proteínu E2. Povaha kvázi druhu HCV môže mať dopad na prirodzenú históriu, odpoveď na antivírusovú liečbu a účinnosť vakcíny [6].
Prvé kroky
Úsilie vyvinúť vakcínu proti hepatitíde C sa začalo pred viac ako 25 rokmi, čo prispelo k hlbšiemu pochopeniu genetickej heterogenity a zložitého životného cyklu vírusu HCV.
Prvým krokom bol objav vírusu hepatitídy C spoločnosťou Q.L. Choo (1988) a M. Houghton (1989) v spolupráci s B. Bradleyom z CDC Atlanta. Pomocou techník molekulárneho klonovania identifikovali HCV u šimpanzov infikovaných sérom od pacientov s hepatitídou, ktorí neboli A, non-B [5]. Houghton a kolegovia úspešne duplikovali a sekvenovali genóm HCV (kmeň HCV-1) a vyvinuli diagnostické testy [6].
Vedci v priebehu času preštudovali desiatky potenciálnych vakcín na zvieratách, ale iba niekoľko z nich, vyvinutých hlavne v poslednom desaťročí, prešlo obmedzeným testovaním na ľuďoch.
Posledné alebo prebiehajúce štúdie zahŕňali vakcínové recepty so syntetickými peptidmi, vakcínami na báze DNA alebo rekombinantnými proteínmi. Niekoľko predklinických štúdií sa uchýli k inovatívnym technikám, ako sú vírusové častice (HCV), HCV odvodené z bunkovej kultúry (HCVcc) alebo rekombinantné adenovírusové vektory [7].
Doteraz boli vyvinuté dve hlavné stratégie vývoja vakcíny proti HCV: jedna zameraná na bunkovú imunitnú odpoveď a druhá na humorálnu imunitnú odpoveď.
Prvým smerom bola iniciácia HCV-špecifických CD4 + a CD8 + T lymfocytov, potom, čo štúdie so šimpanzmi a ľudskými subjektmi naznačili, že sú rozhodujúce pri kontrole primárnych a sekundárnych infekcií HCV. Druhý smer bol založený na rekombinantnom variante vírusových kapsulárnych glykoproteínov gpE1/gpE2 a na úlohe neutralizujúcich protilátok (NAbs) pri ochrane pred chorobami. Skorý vývoj takýchto protilátok by sa podieľal na klírense infekcie HCV pre niekoľko heterológnych kmeňov. Aj keď sú gény pre pneumatiky HCV extrémne rozmanité, existujú dôkazy, že NAbs môžu poskytovať ochranu.
Najdôležitejšie výzvy
Variabilita vírusu
Podľa výskumníka N. H. Shoukryho z Montrealskej univerzity je variabilita HCV jednou z najväčších výziev pri vývoji vakcíny. Sedem genotypov, 67 podtypov a cirkulácia HCV u kvázi druhov si vyžadujú ďalšie metódy z budúcich vzorcov vakcín na zlepšenie imunogenicity a rozšírenie odpovede na lepšie pokrytie. Shoukry tiež zdôrazňuje dôležitosť skúmania ďalších prístupov v dizajne antigénov na prekonanie variability HCV, ako je použitie konsenzuálnych, rodových alebo mozaikových sekvencií. [4].
Imunologické výzvy
A imunitných problémov je veľa. Shoukry je presvedčený, že v prípade vakcín zameraných na T-bunky je potrebné navrhnúť antigény, ktoré sa môžu prezentovať viacerými alelami MHC (Major Histocompatibility Complex). Podľa rovnakého autora je tiež nevyhnutné prekonať vnútorné faktory hostiteľa spojené s niekoľkými populáciami ohrozenými infekciou HCV, ktoré môžu ovplyvniť imunitnú odpoveď, ako je etnická príslušnosť, vek, ochorenie pečene, užívanie drog a súbežná infekcia HIV. Okrem toho môže byť nevyhnutná špecifická úprava očkovacích režimov tak, aby sa rozšírila imunitná odpoveď u ľudí liečených na HCV [4].
Problém zvieracích modelov
Okrem človeka sú šimpanzy jediným druhom vnímavým na infekciu HCV. Preto bola účinnosť vakcín testovaných v posledných rokoch v štúdiách preukázaná najskôr u šimpanzov. Zavedením moratória na štúdie na šimpanzoch sa však použitie tohto zvieracieho modelu obmedzilo [8]. Vedci majú len málo spoľahlivých možností predklinického testovania vakcínových formulácií. Uvažuje sa o nových zvieracích modeloch využívajúcich hepacivírusy izolované od nórskych potkanov v New Yorku alebo od iných hlodavcov. Bohužiaľ môžu pomôcť zhrnúť iba niektoré aspekty imunitnej odpovede na hepacivírus, ako je HCV [4].
Problém s činidlom
Aplikácia súčasných poznatkov o ochrannej imunite si tiež vyžaduje dostupnosť štandardizovaných reagencií [4]. Peptidy a množstvo ďalších reagencií sú dostupné v úložisku zdrojov pre výskum biodefense a objavujúcich sa infekcií (zdroje EIB). Vyvíja sa úsilie aj na vytvorenie úložiska pre pseudovírusové častice HCV [4].
Iné prekážky
Stanovenie skupín pre klinické skúšky na vyhodnotenie účinnosti očkovacej látky nie je vôbec jednoduché. Kooptovanie čo najväčšieho počtu zástupcov vysoko rizikových skupín HCV zostáva výzvou. Alternatívou je aj alternatíva zaradenia zdravých jedincov, ktorá je možná pomocou terapií DAA.
Dostupnosť zdrojov je zároveň rozhodujúca pre ďalšie štúdium vírusu hepatitídy C, ako aj pre pochopenie molekulárnych mechanizmov kontroly imunity proti vírusu a vývoja účinných vakcín [4].
Najrelevantnejšie výsledky experimentálnych vakcín
Jedna z najsľubnejších experimentálnych vakcín sa zameriavala na iniciáciu pomocných T lymfocytov CD4 + a CD8 prostredníctvom opičieho adenovírusového vektora (Chimpanzee Adenovirus - ChAd3) a modifikovaného vírusu vakcíny Ankara (MVA) so zameraním na NS proteíny zapojené do množenia. vírus, NS3, NS4, NS5A a NS5B, špecifické pre HCV genotyp 1b. Aplikovaná stratégia zahŕňala režim prime-boost, založený na primárnej dávke s ChAd3 a boost dávke s MVA vektorom.
U šimpanzov a v štúdiách fázy 1 so zdravými ľuďmi vakcína stimulovala imunitnú odpoveď a mala dobrý bezpečnostný profil. „Tento prístup generuje veľmi veľké množstvo T-buniek CD4 + a CD8 +, ktoré sa zameriavajú na niekoľko antigénov HCV, bez ohľadu na pozadie hostiteľa HLA (ľudské leukocytové antigény). Použitím zavedených technológií a spektrometrie CyTOF (jednobunková hmotnostná spektrometria) sme ukázali, že vakcináciou indukované T bunky sú multifunkčné, že funkčnosť sa časom zvyšuje a že heterológna primárna vakcinácia/zosilnenie pomocou ChAd3 a MVA indukuje T bunky so zreteľnými fenotypovými a funkčnými profilmi. z tých, ktoré boli vyvolané heterológnym očkovaním Ad. Stratégia je navyše jednoduchá, bezpečná a dobre tolerovaná v tejto štúdii, “uviedli vedci po potvrdení výsledkov [9].
Tieto výsledky sa považovali za dostatočne sľubné pre ďalšie klinické skúšky s ľudskými subjektmi. Od marca 2012 bola v dvojito zaslepenej, randomizovanej, placebom kontrolovanej štúdii fázy I/II hodnotená bezpečnosť a účinnosť vakcíny u celkovo 548 účastníkov vo veku od 18 do 45 rokov, pričom všetci mali nedávnu históriu použitia. injekčných liekov. Z nich 275 dostalo dve dávky vakcíny a 273 dostalo dve dávky placeba. Výsledky štúdie boli zverejnené toto leto a boli pre vedcov veľkým sklamaním. V každej skupine sa u 14 účastníkov vyvinula chronická infekcia hepatitídou C. Vakcína preto nezaznamenala žiadny rozdiel [10].
Príčiny zlyhania môžu byť rôzne, podľa prezentácie výskumníka N. H. Shoukryho predneseného na medzinárodnej konferencii INHSU 2019: slabšia imunitná odpoveď v prípade PWID kategórií; rozdiely v genotype (vakcína bola 1b a infekcie môžu byť 1a alebo iné); nedostatočná odpoveď neutralizujúcich protilátok atď.
Ďalšia dôležitá experimentálna vakcína sa zamerala na rekombinantný variant kapsulárnych glykoproteínov gpE1/gpE2 zameraný na genotyp 1a. „U šimpanzov sa ukázalo, že je to jediná profylaktická vakcína, ktorá je schopná preukázať zníženie chronicity HCV po experimentálnej indukcii,“ tvrdia špecialisti z University of Alberta, ktorí sa podieľali na vývoji vakcíny [11]. Počiatočná štúdia s ľudskými subjektmi preukázala, že vakcína je bezpečná, imunogénna a generuje konzistentné reakcie proliferácie lymfocytov. „Táto vakcína indukuje protilátky, ktoré sú zamerané na mnoho známych epitopov na krížovú neutralizáciu genotypov, a antisérum od očkovaných dobrovoľníkov je schopné neutralizovať každý zo siedmich hlavných genotypov HCV, ktoré kolujú po celom svete, aj keď s rôznou účinnosťou,“ poznamenali vedci. 11].
Po tomto predbežnom úspechu začali J. Law, M. Houghton a kolegovia z University of Alberta pracovať na vakcínovom vzorci druhej generácie gpE1/gpE2 s NS antigénmi, ktoré predlžovali krížové reakcie T-buniek. a neutralizujúce protilátky. Vedci sa zároveň zamerali na zdokonalenie metódy čistenia a ďalších techník na vyjadrenie nového vzorca, aby sa zabezpečila schopnosť poskytnúť dostatočné množstvo vakcíny cieľovým populáciám pri zachovaní predchádzajúcej imunoreaktivity a imunogenicity [11].
Paralelne s tým pokračuje množstvo ďalších tímov vedcov z rôznych krajín v testoch a štúdiách zameraných na prekonanie prekážok vyvolaných vírusom hepatitídy C. Techniky ako sú častice podobné HCV a HCV odvodené z bunkovej kultúry sa považujú za riešenia budúcnosti pri vývoji Vakcína proti HCV.
Perspektívy
Podľa Tabll et al., Bez ohľadu na použité stratégie, základným cieľom zostáva skôr aktivácia dlhodobej reakcie zahrnujúcej pomocné bunky CD4 + aj CD8 +, nielen adaptívna imunitná odpoveď. Na druhej strane, kľúčom k vývoju profylaktickej vakcíny proti HCV môže byť štúdium imunitnej odpovede u osôb, u ktorých infekcia HCV spontánne ustúpi [7].
Ďalší odborníci, ako napríklad Houghton, sa domnievajú, že až doposiaľ boli protilátky v prípade všetkých vakcín korešpondenciou ochrany pred patogénmi. Indukcia iba T lymfocytov, nie neutralizácia protilátok, môže byť tiež príčinou zlyhania vakcíny ChAd3/MVA, uviedol Houghton.
Pokiaľ ide o jeho osobu, Shoukry sa domnieva, že je potrebné zvážiť všetky možnosti, či už je to kombinácia T buniek/protilátok, vírusových častíc, nových vektorov a adjuvans alebo dokonca prijatie výzvy živej vírusovej vakcíny.
Law a kol. znovu pripomína dôležitosť existencie vakcíny proti HCV a vyjadruje nádej, že jej načasovanie nie je tak ďaleko. „Vývoj účinnej vakcíny na prevenciu chronickej infekcie HCV je nevyhnutný pre správnu kontrolu nad touto epidémiou a môžeme dúfať, že v nasledujúcom desaťročí bude k dispozícii aspoň čiastočne účinná vakcína proti HCV,“ uzatvárajú špecialisti v Progrese smerom k schváleniu vakcína proti HCV “[11].
Pre PREDPLATNÉ a ŠPECIÁLNE PÔŽIČKY kliknite TU!
Bibliografické odkazy:
1. KDO - Kľúčové fakty - Hepatitída C, 9. júla 2019; www.who.int;
2.KTO - KTO žiada krajiny, aby investovali do eliminácie hepatitídy; 26. júla 2019; https://www.who.int;
3. N. A. Terrault - eliminácia hepatitídy C: problémy s nedostatočnou diagnostikou a nedostatočnou liečbou; F1000Res. 2019; 8: F1000 Faculty Rev-54;
4. N. H. Shoukry - vakcíny, protilátky a T bunky proti hepatitíde C; Immunol Front. 2018; 9: 1480;
5. B. A. Stana, P. Popovici, E. Moraru - Perspektívy chronickej vírusovej hepatitídy C u detí; MEDICHUB, 9. marca 2016;
6. J. Bukh - História vírusu hepatitídy C: Základný výskum odhaľuje jedinečné vlastnosti fylogenézy, evolúcie a životného cyklu vírusov s novými perspektívami kontroly epidémie; Journal of Hepatology, október 2016, zväzok 65, vydanie 1, dodatok, strany S2 - S21;
7. A. Tabll, R. El-Shenawy, Y. El Abd - pokrok vo vývoji vakcín pre HCV infekciu; DOI: 10,5772/intechopen.70649;
8. Lekársky ústav a Národná rada pre výskum (USA). Výbor pre použitie šimpanzov v biomedicínskom a behaviorálnom výskume: Posúdenie nevyhnutnosti. Washington, DC: Národná akadémia tlače; (2011);
9. L. Swadling, S. Capone, R. D. Antrobus a kol. - Stratégia ľudskej vakcíny založená na adenovírusových šimpanzoch a vektoroch MVA, ktorá pripravuje, zvyšuje a udržuje funkčnú pamäť špecifických T-buniek špecifickú pre HCV; Sci Transl Med. 2014 5. novembra; 6 (261): 261ra153;
10. Národný inštitút pre alergie a infekčné choroby (NIAID) - hodnotenie pokusu s vyhodnotením experimentálnej vakcíny proti hepatitíde C, 29. mája 2019;