Imunizarea împotriva hepatitei C: obstacole și perspective

Deşi s-au făcut paşi semnificativi în tratarea hepatitei C, mai ales prin terapiile tip non-interferon, prevenirea infectării sau reinfectării cu virusul hepatitic C (VHC) rămâne o problemă majoră. Încercările de a dezvolta un vaccin anti-hepatitic C au eşuat până acum, în ciuda mai multor preparate experimentale care păreau promiţătoare. Cel mai recent eşec a fost înregistrat în anul 2019 cu o formulă de vaccin cu vector adenoviral, testată cu rezultate bune în cadrul studiilor preclinice şi de fază 1. Este posibilă materializarea unui vaccin antihepatitic C?

Introducere

Hepatita C este o cauză majoră a cirozei hepatice şi a cancerului hepatic, iar rata scăzută de diagnosticare şi instituire a tratamentului în cazul persoanelor infectate conduce la un prognostic dramatic. Potrivit datelor Organizaţiei Mondiale a Sănătăţii (OMS), aproape 400.000 de persoane au decedat în anul 2016 din pricina infecţiei cu virusul hepatitic C, în special ca urmare a dezvoltării cirozei sau cancerului hepatocelular. Numai în privinţa riscului de evoluţie a hepatitei C cronice spre ciroză, incidenţa este între 15% şi 30% după 20 de ani [1]. Se estimează că, la ora actuală, 71 de milioane de persoane trăiesc cu hepatită cronică C la nivel mondial. Alte 1,75 milioane de persoane au dezvoltat forma cronică a bolii în 2017 [2].

Organizaţia Mondială a Sănătăţii pledează pentru eradicarea infecţiei cu VHC până în 2030, prin aplicarea unor măsuri destul de greu de implementat deocamdată, precum reducerea mortalităţii asociate acestui flagel cu 65% şi a ratei infecțiilor noi cu 90% [3].

În lipsa unui vaccin, eradicarea unei boli infecţioase nu a fost atinsă niciodată până acum. Din păcate, în cazul VHC, singura soluţie rămâne deocamdată temperarea propagării infecţiei, eliminarea fiind un deziderat extrem de îndepărtat.

Este necesar un vaccin anti-VHC?

Datorită progreselor remarcabile înregistrate în sfera terapeutică – în special prin medicamentele antivirale cu acţiune directă (DAA) – hepatita C are o rată excepţională de vindecare (peste 95%), care oferă oportunitatea eliminării riscului de complicaţii ale acestei infecţii, cât şi a reducerii răspândirii virusului la alte persoane [3].

Avantajele acestor terapii de nouă generaţie nu pot fi însă valorificate fără un sistem simplu şi accesibil de diagnostic şi tratament. Deși s-au făcut unele progrese în acest sens, rata mare a persoanelor infectate şi rămase nediagnosticate, cât şi numărul extrem de redus al bolnavilor care ajung să urmeze un tratament adecvat sunt realităţi de necontestat. Din cifrele deţinute de OMS, se apreciază că, până în 2017, mai puţin de 20% dintre persoanele cu hepatită C cronică fuseseră diagnosticate şi numai 15% primiseră un tratament. Per total, între 2014 şi 2017, circa 5 milioane de bolnavi cronici au primit terapia curativă [2].

Din păcate, un obstacol major rămâne accesul inegal răspândit pe glob la mijloacele de diagnosticare şi tratament. Această inegalitate se aplică şi asupra modalităţilor de prevenire a noilor cazuri de infecţie cu VHC. După cum evidenţiază N.A. Terrault într-un studiu publicat la începutul acestui an, şase țări poartă 50% din povara globală a infecţiilor cu VHC: China, Pakistan, India, Egipt, Rusia și SUA [3]. „Reducerea poverii bolii în fiecare țară necesită nu numai rate crescute de diagnostic și tratament, ci și strategii pentru a preveni noile infecții în țările cu prevalență per capita ridicată (> 3%) – cum ar fi Pakistanul, Rusia, Mongolia, Egiptul și Georgia – acestea numărându-se printre cele mai mari provocări în îndeplinirea obiectivelor de eliminare a VHC”, notează Terrault.

Alimentația în patologiile hepatobiliare

Întrucât principala cale de transmitere a virusului este prin sânge contaminat (ca urmare a refolosirii de ace şi seringi infectate, a procedurilor medicale inadecvate, transfuziilor de sânge şi produse din sânge necontrolate etc.), ţările sărace, cu un sistem medical subdezvoltat, sunt cele mai expuse la VHC, dar şi cele mai puţin capabile să prevină răspândirea infecţiei.

Nu sunt de neglijat nici costurile ridicate ale medicamentelor moderne pentru tratarea hepatitei C, mai ales în cazul eficientelor terapii DAA. Acestea restrâng accesul bolnavilor la tratament chiar şi în ţările avansate.

Pe de altă parte, este de notat că multe dintre infecțiile actuale cu VHC apar în rândul unor populații marginalizate, cum ar fi persoanele care îşi injectează droguri (PWID – People Who Inject Drugs), indivizii încarcerați sau cu altă orientare sexuală. Aceste categorii sunt în cea mai mare parte deconectate de la sistemul medical, având acces limitat la screening și tratament împotriva VHC. [4]

Faptul că infecţia cu VHC poate rămâne ani de zile asimptomatică, iar genotipurile virusului fac posibilă infectarea succesivă cu mai multe tulpini virale îngreunează şi mai mult controlul răspândirii infecţiei. Existenţa unui vaccin anti-VHC ar schimba însă radical lucrurile.

Barierele VHC

Virusul hepatitei C este un virus ARN (cu genom constituit din acid ribonucleic – ARN)  care face parte din familia Flaviviridae. Acesta are un genom cu variabilitate foarte mare, în literatura de specialitate fiind descrise multiplele sale genotipuri şi subgenotipuri.

Conform lui J. Bukh, VHC are şase genotipuri majore cu zeci de subtipuri importante [6]. „Genotipurile 1-6 conțin toate variantele de VHC epidemiologice importante identificate. Această clasificare a fost confirmată ulterior pe baza analizei secvențelor pentru ORF (Open Reading Frame – cadru deschis de citire). În plus, a fost raportat un al șaptelea genotip major; această variantă a fost găsită doar la câțiva indivizi. Odată cu progresele tehnicilor de analiză a secvențelor, a existat o creștere dramatică a numărului de ORF izolate, iar analizele filogenetice efectuate de Smith et al. în 2014 au confirmat existența a şapte genotipuri majore și a 67 de subtipuri” [6].

În Europa, genotipul prevalent este 1b în 47% din cazuri, urmat de 1a în 17% din cazuri şi de genotipul 3 în 6% din cazuri. Genotipurile VHC 2, 4 şi 5 se regăsesc în Africa Subsahariană, în timp ce genotipurile 3 şi 6 sunt detectate în Asia de Sud-Est [5].

Pe de altă parte, la persoanele infectate, VHC circulă şi se comportă ca un mix de populaţii virale distincte denumite cvasispecii. După cum arată Bukh, deși eterogenitatea genetică care definește o cvasispecie se găsește în întregul genom, anumite zone sunt hipervariabile, inclusiv regiunea hipervariabilă 1 (HVR1), din porţiunea terminală a proteinei E2. Natura cvasispeciei VHC poate avea implicații asupra istoricului natural, răspunsului la terapia antivirală și asupra eficacităţii la un vaccin [6].

Primii paşi

Eforturile pentru dezvoltarea unui vaccin împotriva hepatitei C au început în urmă cu mai bine de 25 de ani, contribuind la înţelegerea tot mai aprofundată a eterogenităţii genetice şi a ciclului complex de viaţă al virusului VHC.

Primul pas a fost descoperirea virusului hepatitic C de către Q.L. Choo (1988) şi M. Houghton (1989) în colaborare cu B. Bradley de la CDC Atlanta. Utilizând tehnici de clonare moleculară, aceștia au identificat VHC la cimpanzeii infectaţi cu serul provenit de la bolnavii cu hepatita non-A, non-B [5]. Houghton și colegii săi au reuşit duplicarea și secvențierea genomului VHC (tulpina VHC-1) și au dezvoltat teste de diagnostic [6].

De-a lungul timpului, cercetătorii au studiat mai multe zeci de vaccinuri potențiale la animale, însă doar câteva dintre acestea, dezvoltate în principal în ultimul deceniu, au fost supuse unor testări limitate la oameni.

În studiile recente sau în curs au intrat formule de vaccinuri cu peptide sintetice, vaccinuri pe bază de ADN sau cu proteine recombinante. Mai multe studii preclinice au apelat la tehnici novative precum particule viral-like (HCV-viral like particles – VLP), cell culture-derived HCV (HCVcc) ori la vectori adenovirali recombinanţi [7].

Până în prezent au fost abordate două strategii principale pentru dezvoltarea vaccinului anti-VHC: una vizează răspunsul imun la nivel celular, iar cealaltă, răspunsul imun la nivel umoral.

Prima direcţie a urmărit inițierea limfocitelor T CD4+ și CD8+ specifice VHC, după ce studiile cu cimpanzei şi subiecţi umani au indicat că acestea sunt cruciale în controlul infecțiilor primare și secundare cu VHC. A doua direcţie s-a bazat pe o variantă recombinantă a glicoproteinelor capsulare virale gpE1/gpE2 şi pe rolul anticorpilor de neutralizare (neutralizing antibodies  – NAbs) în protecţia împotriva bolii. Dezvoltarea timpurie a unor astfel de anticorpi ar fi implicată în clearance-ul infecției cu VHC pentru mai multe tulpini heterologe. Deși genele anvelopei VHC sunt extrem de variate, există dovezi consistente ale faptului că NAbs pot oferi protecție.

Cele mai importante provocări

Variabilitatea virusului 

Conform cercetătoarei N. H. Shoukry de la Universitatea din Montréal, variabilitatea VHC reprezintă una dintre cele mai mari provocări în demersul de a dezvolta un vaccin. Cele şapte genotipuri, 67 de subtipuri şi circulaţia VHC în cvasispecii reclamă din partea viitoarelor formule de vaccin metode suplimentare pentru îmbunătățirea imunogenității și extinderea răspunsului în scopul unei mai bune acoperiri. De asemenea, Shoukry subliniază importanţa explorării unor abordări adiţionale în proiectarea antigenului pentru a se depăși variabilitatea VHC, precum utilizarea secvențelor consensuale, ancestrale sau tip mozaic [4].

Provocările imunologice

Şi provocările de ordin imunologic sunt numeroase. Shoukry consideră că, în cazul vaccinurilor direcţionate pe celule T, trebuie proiectaţi antigeni care pot fi prezentaţi de alele MHC (Major Histocompatibility Complex – Complexul Major de Histocompatibilitate) multiple. De asemenea, potrivit aceleiaşi autoare, este esențială depășirea factorilor intrinseci ai gazdelor, asociați mai multor populații cu risc de infecţie HCV, care pot influența răspunsul imun, precum etnie, vârstă, stadiul bolii hepatice, consum de droguri și co-infecție cu HIV. În plus, adaptarea specifică a regimurilor de vaccinare, astfel încât să fie lărgit răspunsul imun la persoanele vindecate de VHC, poate fi esențială [4].

Problema modelelor animale

În afară de oameni, cimpanzeii sunt singura specie sensibilă la infecția cu VHC. De aceea, eficacitatea vaccinurilor testate în ultimii ani în cadrul studiilor a fost demonstrată mai întâi la cimpanzei. Odată cu instituirea moratoriului privind efectuarea de studii pe cimpanzei, utilizarea acestui model animal a fost însă restricţionată [8]. Cercetătorilor le-au rămas puţine opţiuni fiabile pentru testarea preclinică a formulelor de vaccin. Sunt luate în calcul noi modele animale, apelându-se la hepaciviruşi izolaţi de la şobolanii norvegieni din New York sau de la alte rozătoare. Din păcate, acestea pot ajuta la rezumarea doar a unora dintre aspectele răspunsului imun la un hepacivirus precum HCV [4].

Problema reactivilor

Punerea în practică a cunoștințelor actuale privind imunitatea protectoare necesită, de asemenea, disponibilitatea reactivilor standardizați [4]. Peptidele și o serie de alți reactivi sunt disponibili prin intermediul Biodefense and Emerging Infections Research Resources Repository (BEI Resources). Se fac totodată eforturi pentru crearea unui depozit destinat pseudo-particulelor virale VHC [4].

Alte impedimente

Constituirea cohortelor pentru studiile clinice de evaluare a eficacităţii vaccinului nu este deloc simplă. Şi cooptarea cât mai multor reprezentanţi ai grupurilor cu risc crescut de infecţie cu VHC rămâne o provocare. Alternativa înrolării de subiecţi sănătoşi, devenită posibilă datorită terapiilor DAA, este, de asemenea, o opţiune.

Totodată, disponibilitatea resurselor este crucială pentru continuarea studierii virusului hepatitic C, cât şi pentru înțelegerea mecanismelor moleculare de control al imunităţii împotriva virusului și dezvoltarea de vaccinuri eficiente [4].

Cele mai relevante rezultate ale vaccinurilor experimentale

Unul dintre vaccinurile experimentale care au dat cele mai multe speranţe a ţintit iniţierea limfocitelor T helper CD4+ și CD8 printr-un vector adenoviral simian (Chimpanzee Adenovirus – ChAd3) şi virusul vaccinia Ankara modificat (MVA), concentrându-se pe proteinele NS implicate în multiplicarea virusului, NS3, NS4, NS5A şi NS5B, specifice genotipului VHC 1b. Strategia aplicată a presupus un regim prime-boost, bazat pe o doză primară cu ChAd3 şi o doză boost cu vector MVA.

La cimpanzei și în studiile de fază 1 cu oameni sănătoși, vaccinul a stimulat un răspuns imun și a avut un profil bun de siguranță. „Această abordare generează un număr foarte mare de celule T CD4 + și CD8 +, care vizează mai mulţi antigeni VHC, indiferent de fondul HLA (Human Leucocyte Antigens) al gazdei. Folosind tehnologii consacrate și spectrometrie CyTOF (single-cell mass spectrometry), am arătat că celulele T induse de vaccinare sunt polifuncționale, că funcționalitatea crește în timp și că vaccinarea primară/boost heterologă cu ChAd3 și MVA induce celule T cu profiluri fenotipice și funcționale distincte de cele declanșate de vaccinarea heterologă Ad. Mai mult, strategia este simplă, sigură și bine tolerată în acest studiu de fază I”, notau cercetătorii după coroborarea rezultatelor [9].

Aceste rezultate au fost considerate îndeajuns de promiţătoare pentru continuarea studiilor clinice cu subiecţi umani. Din martie 2012, un studiu dublu orb, randomizat, controlat cu placebo, de fază I/II a evaluat siguranța și eficacitatea vaccinului la un total de 548 de participanți, cu vârste cuprinse între 18 și 45 de ani, toţi cu istoric recent de utilizare a drogurilor injectabile. Dintre aceștia, 275 au primit două doze de vaccin, iar 273 au primit două doze de placebo. Rezultatele studiului au fost anunţate în vara acestui an şi au reprezentat o mare dezamăgire pentru cercetători. În fiecare grup, 14 participanți au dezvoltat infecție cronică cu hepatită C. Vaccinul nu a făcut deci nicio diferenţă [10].

Cauzele eşecului pot fi multiple, potrivit unei prezentări a cercetătoarei N. H. Shoukry, susţinută cu ocazia Conferinţei Internaţionale INHSU 2019: un răspuns imun mai slab în cazul categoriilor PWID; diferenţele de genotip (vaccinul a fost 1b, iar infecţiile pot fi 1a sau de alt tip); lipsa răspunsului anticorpilor de neutralizare etc.

Un alt vaccin experimental important s-a axat pe o variantă recombinantă a glicoproteinelor capsulare gpE1/gpE2, fiind direcţionat pe genotipul 1a. „La cimpanzei, acesta s-a dovedit singurul vaccin profilactic capabil să demonstreze reducerea cronicității VHC după inducerea experimentală”, apreciau specialiştii de la Universitatea din Alberta care au participat la dezvoltarea vaccinului [11]. Un studiu iniţial cu subiecţi umani a arătat că vaccinul este sigur, imunogen și generează reacţii consistente de proliferare a limfocitelor. „Acest vaccin induce anticorpi care ţintesc numeroși epitopi cunoscuţi pentru neutralizarea încrucișată  a genotipurilor, iar antiserul de la voluntarii vaccinați este capabil să neutralizeze fiecare dintre cele șapte genotipuri majore de VHC care circulă în întreaga lume, deși cu eficiențe diferite”, mai evidenţiau cercetătorii [11].

Testele de screening

După acest succes preliminar, J. Law, M. Houghton şi colegii săi de echipă de la Universitatea din Alberta au început să lucreze la o formulă de vaccin gpE1/gpE2 de a doua generaţie, cu antigeni NS care să extindă răspunsurile încrucişate ale limfocitelor T şi ale anticorpilor de neutralizare. Totodată, cercetătorii şi-au propus îmbunătăţirea metodei de purificare şi a altor tehnici de exprimare a noii formule pentru asigurarea capacităţii de a oferi suficient vaccin populaţiilor target, păstrând în acelaşi timp imunoreactivitatea şi imunogenitatea anterioare [11].

În paralel, o serie de alte echipe de cercetători din diverse ţări continuă testele şi studiile pentru a depăşi barierele impuse de virusul hepatitic C. Tehnici precum HCV-like particles şi cell culture-derived HCV sunt considerate soluţii ale viitorului în procesul de dezvoltare a unui vaccin împotriva VHC.

Perspective

Potrivit lui Tabll et al., indiferent de strategiile aplicate, targetul de bază rămâne mai degrabă activarea unui răspuns de durată care să implice deopotrivă celulele helper CD4+ şi CD8+, decât doar un răspuns imun adaptativ. Pe de altă parte, cheia dezvoltării unui vaccin anti-VHC profilactic se poate afla în studiul răspunsului imun la subiecții la care infecția cu VHC se rezolvă spontan [7].

Alţi specialişti precum Houghton consideră că, până acum, în cazul tuturor vaccinurilor, anticorpii au fost corespondentul protecției împotriva agenților patogeni. Inducerea doar a limfocitelor T, nu şi a anticorpilor de neutralizare, poate fi şi la originea eşecului înregistrat de vaccinul ChAd3/MVA, mai crede Houghton.

La rândul său, Shoukry consideră că toate posibilităţile trebuie luate în calcul, fie că este vorba de combinaţia celule T/anticorpi, particule viral-like, noi vectori şi adjuvanţi ori chiar acceptarea provocării unui vaccin cu virus viu.

Law et al. reiterează importanţa existenţei unui vaccin anti-VHC şi îşi exprimă speranţa că momentul materializării sale nu este atât de îndepărtat. „Dezvoltarea unui vaccin eficace pentru prevenirea infecției cronice cu VHC este esențială pentru controlul adecvat al acestei epidemii și putem spera că, în următorul deceniu, va deveni disponibil cel puţin un vaccin parțial eficient împotriva VHC”, conchid specialiştii în lucrarea „Progress toward approval of an HCV vaccine” [11].

Pentru ABONAMENTE și CREDITE DE SPECIALITATE click AICI!

Referințe bibliografice:

1.WHO – Key Facts – Hepatitis C, 9 July 2019; www.who.int;

2.WHO – WHO urges countries to invest in eliminating hepatitis; 26 July 2019; https://www.who.int;

3. N. A. Terrault – Hepatitis C elimination: challenges with under-diagnosis and under-treatment; F1000Res. 2019; 8: F1000 Faculty Rev-54;

4. N. H. Shoukry – Hepatitis C Vaccines, Antibodies, and T Cells; Front Immunol. 2018; 9: 1480;

5. B. A. Stana, P. Popovici, E. Moraru – Perspective în hepatita cronică virală C la copil; MEDICHUB, 09 martie 2016;

6. J. Bukh – The history of hepatitis C virus: Basic research reveals unique features in phylogeny, evolution and the viral life cycle with new perspectives for epidemic control; Journal of Hepatology, October 2016, Volume 65, Issue 1, Supplement, Pages S2–S21;

7. A. Tabll, R. El-Shenawy, Y. El Abd – Progress in Vaccine Development for HCV Infection; DOI: 10.5772/intechopen.70649;

8. Institute of Medicine and National Research Council (US). Committee on the Use of Chimpanzees in Biomedical and Behavioral Research: Assessing the Necessity. Washington, DC: National Academies Press; (2011);

9. L. Swadling, S. Capone, R. D. Antrobus et al. – A Human Vaccine Strategy Based On Chimpanzee Adenoviral and MVA Vectors That Primes, Boosts and Sustains Functional HCV Specific T-Cell Memory; Sci Transl Med. 2014 Nov 5; 6(261): 261ra153;

10. National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID) – Trial Evaluating Experimental Hepatitis C Vaccine Concludes, May 29, 2019;

11. J. Law, M. Logan, A. Landi, L. Tyrrell, M. Houghton – Progress toward approval of an HCV vaccine, https://doi.org/10.3138/canlivj.2018.0010.

Mihaela Cretu

Asistent de farmacie