Бариери и перспективи за имунизация срещу хепатит С; Списание Гален
Въпреки че са предприети значителни стъпки при лечението на хепатит С, особено чрез неинтерферонови терапии, предотвратяването на инфекция или реинфекция с вирус на хепатит С (HCV) остава основен проблем. Опитите за разработване на ваксина срещу хепатит С до момента се провалят, въпреки няколко експериментални препарата, които изглеждаха обещаващи. Най-скорошният неуспех е регистриран през 2019 г. с формула за аденовирусна векторна ваксина, тествана с добри резултати в предклинични проучвания и проучвания фаза 1. Възможно е да се материализира ваксина срещу хепатит С.?
Въведение
Хепатит С е основна причина за чернодробна цироза и рак на черния дроб и ниският процент на диагностика и лечение при заразени хора води до драматична прогноза. Според Световната здравна организация (СЗО) почти 400 000 души са починали през 2016 г. поради инфекция с вируса на хепатит С, главно поради развитието на цироза или хепатоцелуларен рак. Само по отношение на риска от еволюция на хроничен хепатит С до цироза, честотата е между 15% и 30% след 20 години [1]. Смята се, че в момента 71 милиона души живеят с хроничен хепатит С в целия свят. Други 1,75 милиона души са развили хроничната форма на болестта през 2017 г. [2].
Световната здравна организация се застъпва за ликвидиране на HCV инфекцията до 2030 г. чрез прилагане на мерки, които досега са доста трудни за изпълнение, като намаляване на смъртността, свързана с този бич, с 65% и процента на новите инфекции с 90% [3].
При липса на ваксина никога не е постигнато унищожаване на инфекциозно заболяване. За съжаление, в случая на HCV, единственото решение засега остава да се смекчи разпространението на инфекцията, като елиминирането е изключително далечен дезидерат.
Необходима е HCV ваксина?
Поради забележителния напредък в терапевтичната област - особено чрез директно действащи антивирусни средства (DAA) - хепатит С има изключителен процент на излекуване (над 95%), който предлага възможност за премахване на риска от усложнения от тази инфекция и намаляване на разпространението вирус при други хора [3].
Предимствата на тези терапии от ново поколение обаче не могат да бъдат капитализирани без проста и достъпна система за диагностика и лечение. Въпреки че е постигнат известен напредък в това отношение, високият процент на заразени и недиагностицирани хора, както и изключително ниският брой пациенти, които в крайна сметка получават адекватно лечение, са неоспорими реалности. Според данните на СЗО се изчислява, че до 2017 г. по-малко от 20% от хората с хроничен хепатит С са били диагностицирани и само 15% са получили лечение. Общо между 2014 и 2017 г. около 5 милиона хронично болни са получили лечебна терапия [2].
За съжаление, основна пречка остава неравният достъп по света до средствата за диагностика и лечение. Това неравенство се отнася и за начините за предотвратяване на нови случаи на HCV инфекция. Както посочва Н.А. Terrault в проучване, публикувано по-рано тази година, шест държави носят 50% от глобалната тежест на HCV инфекциите: Китай, Пакистан, Индия, Египет, Русия и САЩ [3]. „Намаляването на бремето на болестите във всяка страна изисква не само високи нива на диагностика и лечение, но и стратегии за предотвратяване на нови инфекции в страни с високо разпространение на глава от населението (> 3%) - като Пакистан, Русия, Монголия, Египет и Грузия - това са сред най-големите предизвикателства при постигането на целите за елиминиране на HCV ", отбелязва Terrault.
Тъй като основният път на предаване на вируса е през заразена кръв (поради повторна употреба на заразени игли и спринцовки, неадекватни медицински процедури, неконтролирано кръвопреливане и кръвни продукти и др.), Бедните страни с неразвита медицинска система са тези, по-изложени на HCV, но и тези, които са най-малко способни да предотвратят разпространението на инфекцията.
Не бива да се пренебрегват високите разходи за съвременни лекарства за лечение на хепатит С, особено в случай на ефективни DAA терапии. Те ограничават достъпа на пациентите до лечение дори в напреднали страни.
От друга страна, трябва да се отбележи, че много от настоящите инфекции с HCV се срещат сред маргинализирани популации, като хора, които си инжектират наркотици (PWID), лица в затвор или с друга сексуална ориентация. Тези категории са предимно изключени от медицинската система, с ограничен достъп до скрининг и лечение на HCV. [4]
Фактът, че HCV инфекцията може да остане безсимптомна в продължение на години и генотиповете на вируса дават възможност за последователно заразяване с няколко вирусни щама, прави още по-трудно контролирането на разпространението на инфекцията. Съществуването на HCV ваксина обаче би променило коренно нещата.
HCV бариери
Вирусът на хепатит С е РНК вирус (с рибонуклеинова киселина - РНК геном), който е част от семейство Flaviviridae. Той има геном с голяма вариабилност, като в литературата са описани неговите множество генотипове и субгенотипове.
Според J. Bukh, HCV има шест основни генотипа с десетки важни подтипове [6]. "Генотипове 1-6 съдържат всички важни епидемиологични варианти на идентифициран HCV. По-късно тази класификация беше потвърдена въз основа на анализ на последователността за ORF (Open Reading Frame). Освен това е докладван седми основен генотип; този вариант е открит само при няколко индивида. С напредването на техниките за анализ на последователността се наблюдава драстично нарастване на броя на изолираните ORF и филогенетични анализи, извършени от Smith et al. през 2014 г. те потвърдиха съществуването на седем основни генотипа и 67 подтипа ”[6].
В Европа преобладаващият генотип е 1b в 47% от случаите, следван от 1a в 17% от случаите и генотип 3 в 6% от случаите. HCV генотипове 2, 4 и 5 са открити в Субсахарска Африка, докато генотипове 3 и 6 са открити в Югоизточна Азия [5].
От друга страна, при заразените хора HCV циркулира и се държи като комбинация от различни вирусни популации, наречени квазивидове. Както посочва Бух, въпреки че генетичната хетерогенност, която определя квазивида, се среща в целия геном, някои области са хипервариативни, включително хипервариабилна област 1 (HVR1), в крайната част на протеина Е2. Естеството на квазивидовете на HCV може да има последици за естествената история, отговора на антивирусната терапия и ефикасността на ваксината [6].
Първите стъпки
Усилията за разработване на ваксина срещу хепатит С започнаха преди повече от 25 години, допринасяйки за по-задълбочено разбиране на генетичната хетерогенност и сложния жизнен цикъл на вируса HCV.
Първата стъпка беше откриването на вируса на хепатит С от Q.L. Choo (1988) и M. Houghton (1989) в сътрудничество с Б. Брадли от CDC Atlanta. Използвайки техники на молекулярно клониране, те идентифицират HCV в заразени със серум шимпанзета от пациенти, които не са A, не-B хепатит [5]. Houghton и колеги успешно са дублирали и секвенирали генома на HCV (щам HCV-1) и са разработили диагностични тестове [6].
С течение на времето изследователите са изследвали десетки потенциални ваксини при животни, но само няколко от тях, разработени предимно през последното десетилетие, са били подложени на ограничени тестове при хора.
Последните или текущи проучвания включват ваксинални формули със синтетични пептиди, базирани на ДНК ваксини или рекомбинантни протеини. Няколко предклинични проучвания са прибягнали до иновативни техники като вирусоподобни частици (HCV), получени от клетъчна култура HCV (HCVcc) или рекомбинантни аденовирусни вектори [7].
Към днешна дата са разгледани две основни стратегии за развитието на HCV ваксината: едната е насочена към клетъчния имунен отговор, а другата - към хуморалния имунен отговор.
Първата посока беше инициирането на специфични за HCV CD4 + и CD8 + Т лимфоцити, след като проучвания с шимпанзета и хора са показали, че те са от решаващо значение при контрола на първичните и вторичните HCV инфекции. Втората посока се основава на рекомбинантен вариант на вирусните капсулни гликопротеини gpE1/gpE2 и на ролята на неутрализиращите антитела (NAbs) в защита срещу заболяване. Ранното развитие на такива антитела ще бъде свързано с изчистването на HCV инфекция за няколко хетерологични щама. Въпреки че гените на HCV гуми са изключително разнообразни, има последователни доказателства, че NAbs могат да осигурят защита.
Най-важните предизвикателства
Променливост на вируса
Според изследователя Н. Х. Шукри от Университета в Монреал, вариабилността на HCV е едно от най-големите предизвикателства при разработването на ваксина. Седемте генотипа, 67 подтипа и циркулацията на HCV в квазивидове изискват допълнителни методи от бъдещите формули на ваксини за подобряване на имуногенността и разширяване на отговора за по-добро покритие. Шукри също подчертава значението на проучването на допълнителни подходи в антигенния дизайн за преодоляване на вариабилността на HCV, като използването на консенсусни, родови или мозаечни последователности. [4].
Имунологични предизвикателства
А имунните предизвикателства са многобройни. Shoukry вярва, че в случая на ваксини, насочени към Т-клетки, трябва да бъдат проектирани антигени, които могат да бъдат представени от множество MHC (Основен комплекс за хистосъвместимост). Също така, според същия автор е от съществено значение да се преодолеят вътрешните фактори на гостоприемниците, свързани с няколко популации в риск от HCV инфекция, които могат да повлияят на имунния отговор, като етническа принадлежност, възраст, чернодробни заболявания, употреба на наркотици и коинфекция с ХИВ. В допълнение, специфичната адаптация на режимите на ваксинация, така че да се разшири имунният отговор при хора, излекувани от HCV, може да бъде от съществено значение [4].
Проблемът с животинските модели
Освен хората, шимпанзетата са единствените видове, податливи на HCV инфекция. Следователно ефикасността на ваксините, тествани през последните години в проучвания, е доказана първо при шимпанзетата. С въвеждането на мораториума върху изучаването на шимпанзетата обаче използването на този животински модел е ограничено [8]. Изследователите разполагат с малко надеждни възможности за предклинично тестване на ваксинални състави. Обмислят се нови животински модели, използващи хепацивируси, изолирани от норвежки плъхове в Ню Йорк или други гризачи. За съжаление те могат да помогнат за обобщаване само на някои аспекти на имунния отговор към хепацивирус като HCV [4].
Проблемът с реагента
Прилагането на съвременните познания за защитния имунитет също изисква наличието на стандартизирани реактиви [4]. Пептидите и редица други реагенти са достъпни чрез хранилището за изследвания за биозащита и нововъзникващи инфекции (ресурси на ЕИБ). Полагат се усилия и за създаване на хранилище за HCV псевдовирусни частици [4].
Други пречки
Създаването на кохорти за клинични изпитвания, оценяващи ефикасността на ваксината, съвсем не е лесно. Кооптирането на възможно най-много представители на високорискови групи за HCV остава предизвикателство. Алтернативата за записване на здрави субекти, възможна от терапиите с DAA, също е опция.
В същото време наличието на ресурси е от решаващо значение за по-нататъшното изследване на вируса на хепатит С, както и за разбирането на молекулярните механизми на контрол на имунитета срещу вируса и разработването на ефективни ваксини [4].
Най-подходящите резултати от експериментални ваксини
Една от най-обещаващите експериментални ваксини е насочена към иницииране на CD4 + и CD8 хелперни Т лимфоцити чрез маймунски аденовирусен вектор (Chimpanzee Adenovirus - ChAd3) и модифицирания вирус на ваксинация в Анкара (MVA), като се фокусира върху NS протеини, участващи в размножаването. вирус, NS3, NS4, NS5A и NS5B, специфични за HCV генотип 1b. Приложената стратегия включва режим на първоначално усилване, основан на първична доза с ChAd3 и бустер доза с вектор MVA.
При шимпанзета и във фаза 1 проучвания със здрави хора ваксината стимулира имунен отговор и има добър профил на безопасност. "Този подход генерира много голям брой CD4 + и CD8 + Т клетки, които са насочени към няколко HCV антигени, независимо от фона на HLA на човешкия левкоцитен антиген. Използвайки утвърдени технологии и спектрометрия CyTOF (едноклетъчна масова спектрометрия), ние показахме, че индуцираните от ваксинацията Т клетки са многофункционални, че функционалността се увеличава с течение на времето и че хетероложната първична ваксинация/тласък с ChAd3 и MVA индуцира Т клетки с различни фенотипни и функционални профили. от тези, предизвикани от хетероложна ваксинация Ad. Освен това стратегията е проста, безопасна и се понася добре в тази фаза, която изучавам ", отбелязват изследователите след потвърждаване на резултатите [9].
Тези резултати бяха счетени за достатъчно обещаващи за по-нататъшни клинични изпитвания с хора. От март 2012 г., двойно-сляпо, рандомизирано, плацебо-контролирано, фаза I/II проучване оценява безопасността и ефикасността на ваксината при общо 548 участници, на възраст от 18 до 45 години, всички с скорошна употреба. на инжекционни лекарства. От тях 275 са получили две дози ваксина, а 273 са получили две дози плацебо. Резултатите от проучването бяха обявени това лято и бяха голямо разочарование за изследователите. Във всяка група 14 участници са развили хронична инфекция с хепатит С. Следователно ваксината не е направила разлика [10].
Причините за неуспеха могат да бъдат многобройни, според презентация на изследователя Н. Х. Шукри, дадена на Международната конференция INHSU през 2019 г.: по-слаб имунен отговор в случая на категориите с PWID; разлики в генотипа (ваксината е 1b, а инфекциите могат да бъдат 1а или друга); липса на отговор на неутрализиращи антитела и др.
Друга важна експериментална ваксина се фокусира върху рекомбинантен вариант на gpE1/gpE2 капсулни гликопротеини, насочена към генотип 1а. „При шимпанзетата се оказа единствената профилактична ваксина, способна да демонстрира намаляване на хроничността на HCV след експериментална индукция“, казаха специалисти от Университета в Алберта, участвали в разработването на ваксината [11]. Първоначално проучване с хора е показало, че ваксината е безопасна, имуногенна и генерира последователни реакции на пролиферация на лимфоцити. "Тази ваксина индуцира антитела, насочени към много известни епитопи за кръстосана неутрализация на генотипове, а антисерумът от ваксинирани доброволци е в състояние да неутрализира всеки от седемте основни генотипа на HCV, циркулиращи по света, макар и с различна ефективност", добавят изследователите. 11].
След този предварителен успех, J. Law, M. Houghton и колегите от университета в Алберта започват работа по формула за ваксина gpE1/gpE2 от второ поколение с NS антигени, които разширяват кръстосания отговор на Т-клетките. и неутрализиращи антитела. В същото време изследователите се стремят да подобрят метода на пречистване и други техники за изразяване на новата формула, за да осигурят способността да осигурят достатъчно ваксина за целевите популации, като същевременно запазват предишната имунореактивност и имуногенност [11].
Успоредно с това редица други изследователски екипи от различни страни продължават тестовете и проучванията за преодоляване на бариерите, наложени от вируса на хепатит С. Техники като HCV-подобни частици и HCV, получени от клетъчна култура, се считат за решения на бъдещето в развитието на HCV ваксина.
Перспективи
Според Tabll et al., Независимо от приложените стратегии, изходната цел остава активирането на дългосрочен отговор, включващ както CD4 +, така и CD8 + помощни клетки, а не само адаптивен имунен отговор. От друга страна, ключът към разработването на профилактична HCV ваксина може да бъде в изследването на имунния отговор при субекти, при които HCV инфекцията преминава спонтанно [7].
Други експерти като Houghton вярват, че досега в случая на всички ваксини антителата са кореспондент на защитата срещу патогени. Индукцията само на Т лимфоцити, а не неутрализиращи антитела, също може да е причина за неуспех на ваксината ChAd3/MVA, каза Хоутън.
От своя страна Шукри смята, че трябва да се имат предвид всички възможности, независимо дали става въпрос за комбинация от Т клетки/антитела, вирусоподобни частици, нови вектори и адюванти или дори приемане предизвикателството на жива вирусна ваксина.
Law et al. отново подчертава значението на съществуването на HCV ваксина и изразява надеждата си, че времето не е толкова далеч. „Разработването на ефективна ваксина за превенция на хронична HCV инфекция е от съществено значение за правилния контрол на тази епидемия и можем да се надяваме, че през следващото десетилетие ще бъде налична поне частично ефективна ваксина срещу HCV“, заключават специалистите в Прогрес към одобрение на HCV ваксина “[11].
За АБОНАМЕНТИ и СПЕЦИАЛНИ ЗАЕМИ кликнете ТУК!
Библиографски справки:
1. КОЙ - Основни факти - Хепатит С, 9 юли 2019 г .; www.who.int;
2. КОЙ - СЗО призовава страните да инвестират в елиминиране на хепатита; 26 юли 2019 г .; https://www.who.int;
3. N. A. Terrault - Елиминиране на хепатит С: предизвикателства с недостатъчна диагноза и недостатъчно лечение; F1000 Рез. 2019; 8: F1000 Факултет Rev-54;
4. Н. Х. Шукри - Ваксини срещу хепатит С, антитела и Т-клетки; Имунол отпред. 2018; 9: 1480;
5. Б. А. Стана, П. Поповичи, Е. Морару - Перспективи при хроничен вирусен хепатит С при деца; MEDICHUB, 9 март 2016 г .;
6. J. Bukh - Историята на вируса на хепатит С: Основните изследвания разкриват уникални характеристики във филогенията, еволюцията и жизнения цикъл на вируса с нови перспективи за контрол на епидемията; Journal of Hepatology, октомври 2016 г., том 65, брой 1, добавка, страници S2 - S21;
7. A. Tabll, R. El-Shenawy, Y. El Abd - Напредък в разработването на ваксини за HCV инфекция; DOI: 10.5772/intechopen.70649;
8. Медицински институт и Национален съвет за изследвания (САЩ). Комисия по използването на шимпанзета при биомедицински и поведенчески изследвания: Оценка на необходимостта. Вашингтон, окръг Колумбия: National Academies Press; (2011);
9. L. Swadling, S. Capone, R. D. Antrobus et al. - Стратегия за човешка ваксина, базирана на аденовирусни шимпанзета и вектори на MVA, които подготвят, усилват и поддържат функционална HCV специфична Т-клетъчна памет; Sci Transl Med. 2014 5 ноември; 6 (261): 261ra153;
10. Национален институт по алергия и инфекциозни болести (NIAID) - Пробната оценка на експерименталната ваксина срещу хепатит С завършва, 29 май 2019 г .;