Бар’єри та перспективи імунізації проти гепатиту С; Журнал «Гален»
Незважаючи на те, що були зроблені значні кроки у лікуванні гепатиту С, особливо за допомогою неінтерферонової терапії, профілактика інфекції або реінфекція вірусом гепатиту С (ВГС) залишається основною проблемою. Спроби розробити вакцину проти гепатиту С поки не вдалися, незважаючи на кілька експериментальних препаратів, які здавались перспективними. Останній збій був зафіксований у 2019 році за допомогою формули аденовірусної векторної вакцини, протестованої з хорошими результатами в доклінічних дослідженнях та дослідженнях фази 1. Можливо матеріалізувати вакцину проти гепатиту С.?
Вступ
Гепатит С є основною причиною цирозу печінки та раку печінки, і низький рівень діагностики та лікування у інфікованих людей призводить до різкого прогнозу. За даними Всесвітньої організації охорони здоров’я (ВООЗ), в 2016 році майже 400 000 людей померли через зараження вірусом гепатиту С, головним чином, через розвиток цирозу або гепатоцелюлярного раку. Лише щодо ризику еволюції хронічного гепатиту С до цирозу, частота захворювання становить від 15% до 30% через 20 років [1]. Вважається, що в даний час 71 мільйон людей живе з хронічним гепатитом С у всьому світі. Ще 1,75 мільйона людей захворіли на хронічну форму захворювання в 2017 році [2].
Всесвітня організація охорони здоров’я виступає за викорінення ВГС-інфекції до 2030 року, реалізуючи заходи, які досі досить складно здійснити, наприклад, зменшення смертності, пов’язаної з цією напастю, на 65% та рівня нових інфекцій на 90% [3].
За відсутності вакцини знищення інфекційного захворювання так і не було досягнуто. На жаль, у випадку з ВГС єдиним рішенням на сьогодні залишається пом'якшення поширення інфекції, а елімінація є надзвичайно віддаленим дезідератам.
Потрібна вакцина проти ВГС?
Завдяки значним досягненням у терапевтичній галузі - особливо завдяки противірусним препаратам прямої дії (DAA) - гепатит С має винятковий показник лікування (понад 95%), що дає можливість усунути ризик ускладнень цієї інфекції та зменшити поширення вірус в інших людей [3].
Однак переваги цих методів лікування нового покоління не можуть бути використані без простої та доступної системи діагностики та лікування. Хоча в цьому відношенні було досягнуто певного прогресу, високий рівень інфікованих та недіагностованих людей, а також надзвичайно мала кількість пацієнтів, які в кінцевому підсумку отримують адекватне лікування, є незаперечною реальністю. За даними ВООЗ, за оцінками, до 2017 року менше 20% людей з хронічним гепатитом С були діагностовані і лише 15% отримували лікування. Загалом у період з 2014 по 2017 рік близько 5 мільйонів хронічних хворих отримували лікувальну терапію [2].
На жаль, основною перешкодою залишається нерівний доступ у всьому світі до засобів діагностики та лікування. Ця нерівність також стосується способів запобігання новим випадкам зараження ВГС. Як зазначає Н.А. У дослідженні Terrault, опублікованому на початку цього року, шість країн несуть 50% загального тягаря інфекцій ВГС: Китай, Пакистан, Індія, Єгипет, Росія та США [3]. "Зменшення тягаря хвороб у кожній країні вимагає не тільки високих показників діагностики та лікування, але й стратегій запобігання новим інфекціям у країнах з високим рівнем поширеності на душу населення (> 3%) - таких як Пакистан, Росія, Монголія, Єгипет та Грузія - це одні з найбільших викликів у досягненні цілей ліквідації ВГС ", зазначає Terrault.
Оскільки основний шлях передачі вірусу відбувається через заражену кров (через повторне використання інфікованих голок та шприців, неадекватні медичні процедури, неконтрольоване переливання крові та препаратів крові тощо), бідні країни з нерозвиненою медичною системою більш схильні до дії ВГС, але також найменш здатні запобігти поширенню інфекції.
Не слід нехтувати високими витратами на сучасні препарати для лікування гепатиту С, особливо у випадку ефективної терапії DAA. Вони обмежують доступ пацієнтів до лікування навіть у розвинутих країнах.
З іншого боку, слід зазначити, що багато поточних інфекцій ВГС трапляються серед маргіналізованих груп населення, таких як люди, які вживають наркотики (СІН), особи, які перебувають у в'язниці або мають іншу сексуальну орієнтацію. Ці категорії в основному від'єднані від медичної системи, обмежений доступ до скринінгу та лікування ВГС. [4]
Той факт, що ВГС-інфекція може залишатися безсимптомною протягом багатьох років, а генотипи вірусів дозволяють послідовно заражатися кількома вірусними штамами, ще більше ускладнює контроль за розповсюдженням інфекції. Однак існування вакцини проти ВГС кардинально змінило б ситуацію.
Бар'єри для ВГС
Вірус гепатиту С - це РНК-вірус (з рибонуклеїновою кислотою - геном РНК), який входить до сімейства Flaviviridae. Він має геном з великою мінливістю, в літературі описуються його численні генотипи та субгенотипи.
За словами Дж. Буха, ВГС має шість основних генотипів з десятками важливих підтипів [6]. "Генотипи 1-6 містять усі найважливіші виявлені епідеміологічні варіанти ВГС. Пізніше ця класифікація була підтверджена на основі аналізу послідовності для ORF (Open Reading Frame). Крім того, повідомляється про сьомий основний генотип; цей варіант був виявлений лише у кількох особин. Зі вдосконаленням методів аналізу послідовностей спостерігається різке збільшення кількості ізольованих ORF та філогенетичний аналіз, проведений Smith et al. у 2014 році вони підтвердили існування семи основних генотипів та 67 підтипів ”[6].
У Європі генотип переважає 1b у 47% випадків, потім 1a у 17% випадків та генотип 3 у 6% випадків. Генотипи ВГС 2, 4 і 5 виявлені в Африці на південь від Сахари, тоді як генотипи 3 і 6 виявлені в Південно-Східній Азії [5].
З іншого боку, у заражених людей ВГС циркулює та поводиться як суміш різних вірусних популяцій, що називаються квазівидами. Як зазначає Бух, хоча генетична неоднорідність, яка визначає квазівид, виявляється у всьому геномі, певні ділянки є гіпервариабельними, включаючи гіпервариабельну область 1 (HVR1), у кінцевій частині білка E2. Характер квазівидів ВГС може мати наслідки для природної історії, реакції на противірусну терапію та ефективності вакцин [6].
Перші кроки
Зусилля з розробки вакцини проти гепатиту С почалися більше 25 років тому, сприяючи глибшому розумінню генетичної неоднорідності та складного життєвого циклу вірусу HCV.
Першим кроком було відкриття вірусу гепатиту С компанією Q.L. Choo (1988) та M. Houghton (1989) у співпраці з Б. Бредлі з CDC Atlanta. Використовуючи методи молекулярного клонування, вони виявили ВГС у інфікованих сироваткою крові шимпанзе хворих на гепатит, що не належать до групи А [5]. Хоутон та його колеги успішно продублювали та секвенували геном HCV (штам HCV-1) та розробили діагностичні тести [6].
З часом дослідники вивчили десятки потенційних вакцин на тваринах, але лише деякі з них, розроблені переважно за останнє десятиліття, пройшли обмежені випробування на людях.
Недавні або триваючі дослідження включали формули вакцин із синтетичними пептидами, вакцинами на основі ДНК або рекомбінантними білками. Кілька доклінічних досліджень вдавалися до таких інноваційних методів, як вірусоподібні частинки (HCV), похідні клітинної культури HCV (HCVcc) або рекомбінантні аденовірусні вектори [7].
На сьогодні розглянуто дві основні стратегії розвитку вакцини проти ВГС: одна спрямована на клітинну імунну відповідь, а інша - на гуморальну імунну відповідь.
Першим напрямком було ініціювання HCV-специфічних CD4 + і CD8 + Т-лімфоцитів, після того як дослідження з шимпанзе та людьми показали, що вони мають вирішальне значення у контролі первинних та вторинних інфекцій HCV. Другий напрямок базувався на рекомбінантному варіанті вірусних капсульних глікопротеїнів gpE1/gpE2 та на ролі нейтралізуючих антитіл (NAbs) у захисті від хвороб. Ранній розвиток таких антитіл буде залучений до очищення HCV-інфекції для декількох гетерологічних штамів. Хоча гени шин HCV надзвичайно різноманітні, існують постійні докази того, що NAbs можуть забезпечити захист.
Найважливіші виклики
Мінливість вірусу
На думку дослідника Н. Х. Шукри з Монреальського університету, мінливість ВГС є однією з найбільших проблем у розробці вакцини. Сім генотипів, 67 підтипів та циркуляція HCV у квазівидах вимагають додаткових методів із майбутніх формул вакцин для поліпшення імуногенності та розширення реакції для кращого охоплення. Шукрі також наголошує на важливості вивчення додаткових підходів у розробці антигенів для подолання мінливості ВГС, таких як використання консенсусних, родових чи мозаїчних послідовностей. [4].
Імунологічні проблеми
І імунні проблеми численні. Шоукі вважає, що у випадку вакцин, націлених на Т-клітини, антигени, які можуть бути представлені множинними алелями MHC (Основного комплексу гістосумісності), повинні бути розроблені. Крім того, на думку того ж автора, важливо подолати внутрішні фактори господарів, пов’язані з кількома групами населення з ризиком зараження ВГС, які можуть впливати на імунну відповідь, наприклад, етнічну приналежність, вік, захворювання печінки, вживання наркотиків та коінфекцію ВІЛ. Крім того, конкретна адаптація схем вакцинації з метою розширення імунної відповіді у людей, які вилікувались від ВГС, може мати важливе значення [4].
Проблема моделей тварин
Окрім людини, шимпанзе - єдиний вид, сприйнятливий до зараження ВГС. Тому ефективність вакцин, перевірених в останні роки в дослідженнях, була вперше продемонстрована у шимпанзе. Однак із введенням мораторію на вивчення шимпанзе використання цієї моделі тварин було обмежено [8]. Дослідники мають небагато надійних варіантів доклінічного тестування вакцинних складів. Розглядаються нові моделі тварин, що використовують гепацивіруси, виділені від норвезьких щурів у Нью-Йорку або інших гризунів. На жаль, вони можуть допомогти узагальнити лише деякі аспекти імунної відповіді на гепацивірус, такі як HCV [4].
Проблема з реагентом
Застосування сучасних знань щодо захисного імунітету також вимагає наявності стандартизованих реагентів [4]. Пептиди та низка інших реагентів доступні через Репозитарій досліджень біозахисту та нових інфекцій (Ресурси ЄІБ). Також робляться спроби створити сховище для псевдовірусних частинок ВГС [4].
Інші перешкоди
Створення когорт для клінічних випробувань, що оцінюють ефективність вакцини, зовсім не є простим. Спільний вибір якомога більшої кількості представників груп ВГС із високим ризиком залишається проблемою. Альтернатива зарахування здорових суб’єктів, що стала можливою завдяки терапії DAA, також є варіантом.
У той же час доступність ресурсів є вирішальною для подальшого вивчення вірусу гепатиту С, а також для розуміння молекулярних механізмів контролю імунітету проти вірусу та розробки ефективних вакцин [4].
Найбільш відповідні результати експериментальних вакцин
Одна з найперспективніших експериментальних вакцин спрямована на ініціювання CD4 + і CD8 хелперних Т-лімфоцитів через маймуно-аденовірусний вектор (аденовірус шимпанзе - ChAd3) та модифікований вірус вакцинації в Анкарі (MVA), орієнтуючись на білки NS, що беруть участь у розмноженні. вірус, NS3, NS4, NS5A та NS5B, специфічний для генотипу 1b ВГС. Застосована стратегія включала режим первинного підсилення, заснований на первинній дозі з ChAd3 та підвищеній дозі з вектором MVA.
У шимпанзе та у фазі 1 досліджень із здоровими людьми вакцина стимулювала імунну відповідь та мала хороший профіль безпеки. "Цей підхід генерує дуже велику кількість CD4 + і CD8 + Т-клітин, які націлені на кілька антигенів HCV, незалежно від фону HLA (людських лейкоцитарних антигенів). Використовуючи встановлені технології та спектрометрію CyTOF (одноклітинна мас-спектрометрія), ми показали, що індуковані вакцинацією Т-клітини є багатофункціональними, що функціональність збільшується з часом, і що гетерологічна первинна вакцинація/підсилення ChAd3 та MVA індукує Т-клітини з різними фенотиповими та функціональними профілями. з тих, що викликані гетерологічною вакцинацією Ad. Більше того, стратегія проста, безпечна і добре переноситься на цьому етапі, який я вивчаю ", - відзначили дослідники після підтвердження результатів [9].
Ці результати вважалися достатньо перспективними для подальших клінічних випробувань на людях. Станом на березень 2012 року подвійне сліпе, рандомізоване, плацебо-контрольоване дослідження I/II фази оцінювало безпеку та ефективність вакцини у загальній кількості 548 учасників віком від 18 до 45 років, всі з недавньою історією використання. ін’єкційних препаратів. З них 275 отримали дві дози вакцини, а 273 отримали дві дози плацебо. Результати дослідження були оголошені цього літа і стали великим розчаруванням для дослідників. У кожній групі 14 учасників захворіли на хронічну інфекцію гепатиту С. Тому вакцина не мала різниці [10].
Причини невдачі можуть бути різними, згідно з презентацією дослідника Н. Х. Шукри, що відбулася на Міжнародній конференції INHSU 2019: слабша імунна відповідь у випадку категорій СІН; відмінності генотипів (вакцина становила 1b, а інфекції можуть бути 1a або інша); відсутність реакції нейтралізуючих антитіл тощо.
Інша важлива експериментальна вакцина зосереджена на рекомбінантному варіанті капсульних глікопротеїнів gpE1/gpE2, націлених на генотип 1a. "У шимпанзе це виявилось єдиною профілактичною вакциною, здатною продемонструвати зменшення хронічності ВГС після експериментальної індукції", - заявили фахівці Університету Альберти, які брали участь у розробці вакцини [11]. Початкове дослідження на людях показало, що вакцина безпечна, імуногенна і викликає послідовні реакції проліферації лімфоцитів. "Ця вакцина індукує антитіла, які націлені на багато відомих епітопів для перехресної нейтралізації генотипів, а антисироватка від вакцинованих добровольців здатна нейтралізувати кожен із семи основних генотипів ВГС, які циркулюють по всьому світу, хоча і з різною ефективністю", - додали дослідники. 11].
Після цього попереднього успіху Дж. Ло, М. Хоутон та його колеги з Університету Альберти розпочали роботу над формулою вакцини gpE1/gpE2 другого покоління з антигенами NS, яка розширила перехресні відповіді Т-клітин. і нейтралізують антитіла. У той же час дослідники мали на меті вдосконалити метод очищення та інші методики для вираження нової формули, щоб забезпечити здатність забезпечити достатню кількість вакцини для цільових груп населення, зберігаючи при цьому попередню імунореактивність та імуногенність [11].
Паралельно ряд інших дослідницьких груп з різних країн продовжують випробування та дослідження для подолання бар'єрів, накладених вірусом гепатиту С. Такі методи, як ВГС-подібні частинки та ВГС, отримані з культури клітин, вважаються рішенням майбутнього у розробці Вакцина проти ВГС.
Перспективи
Згідно з Tabll та співавт., Незалежно від застосовуваних стратегій, базовою метою залишається активація довгострокової відповіді, що включає як CD4 +, так і CD8 + хелперні клітини, а не просто адаптивна імунна відповідь. З іншого боку, ключ до розробки профілактичної вакцини проти ВГС може полягати у вивченні імунної відповіді у суб’єктів, у яких ВГС-інфекція проходить спонтанно [7].
Інші експерти, такі як Хоутон, вважають, що до цього часу у випадку з усіма вакцинами антитіла були кореспондентом захисту від патогенних мікроорганізмів. Індукція лише Т-лімфоцитів, а не нейтралізуючих антитіл, також може бути причиною відмови вакцини ChAd3/MVA, сказав Хоутон.
У свою чергу, Шоукі вважає, що слід враховувати всі можливості, будь то комбінація Т-клітин/антитіл, вірусоподібних частинок, нових векторів та ад'ювантів або навіть прийняття виклику живої вірусної вакцини.
Закон та ін. повторює важливість існування вакцини проти ВГС і висловлює надію на те, що її терміни не такі вже й далекі. "Розробка ефективної вакцини для профілактики хронічної ВГС-інфекції має важливе значення для належного контролю цієї епідемії, і ми можемо сподіватися, що протягом наступного десятиліття стане доступною хоча б частково ефективна вакцина проти ВГС", - роблять висновок спеціалісти "Прогрес вакцина проти ВГС »[11].
Для ПЕРЕДПІСКІВ та СПЕЦІАЛЬНИХ ПОЗИЦІЙ натисніть ТУТ!
Бібліографічні посилання:
1. ВООЗ - Ключові факти - Гепатит С, 9 липня 2019 р .; www.who.int;
2. ВООЗ - ВООЗ закликає країни інвестувати в ліквідацію гепатиту; 26 липня 2019 р .; https://www.who.int;
3. N. A. Terrault - Ліквідація гепатиту С: проблеми з недостатньою діагностикою та недостатнім лікуванням; F1000Res. 2019; 8: F1000 Факультет Rev-54;
4. Н. Х. Шукри - Вакцини, антитіла та Т-клітини проти гепатиту С; Імунол передній. 2018 рік; 9: 1480;
5. Б. А. Стана, П. Поповічі, Е. Морару - Перспективи хронічного вірусного гепатиту С у дітей; MEDICHUB, 9 березня 2016 р .;
6. Дж. Бух - Історія вірусу гепатиту С: Основні дослідження виявляють унікальні особливості філогенезу, еволюції та життєвого циклу вірусу з новими перспективами боротьби з епідемією; Журнал гепатології, жовтень 2016, том 65, випуск 1, додаток, сторінки S2 - S21;
7. А. Табл, Р. Ель-Шенаві, Ю. Ель Абд - прогрес у розробці вакцин для зараження ВГС; DOI: 10.5772/intechopen.70649;
8. Інститут медицини та Національна наукова рада (США). Комітет з використання шимпанзе в біомедичних та поведінкових дослідженнях: оцінка необхідності. Вашингтон, округ Колумбія: Press National Academies Press; (2011);
9. L. Swadling, S. Capone, R. D. Antrobus та співавт. - Стратегія вакцинації людини, заснована на аденовірусних шимпанзе та векторах MVA, які формують, підсилюють та підтримують функціональну Т-клітинну пам’ять, специфічну для ВГС; Sci Transl Med. 2014 5 листопада; 6 (261): 261ra153;
10. Національний інститут алергії та інфекційних хвороб (NIAID) - Висновок про експериментальну оцінку експериментальної вакцини проти гепатиту С, 29 травня 2019 р .;