Expedito Luna

Desafios no desenvolvimento de
uma vacina contra dengue
Expedito Luna
Instituto de Medicina Tropical
Universidade de São Paulo
Curso de Vacinas em Saúde Pública
ENSP/FIOCRUZ, Rio de Janeiro
Julho, 2013
Objetivos da apresentação
• Atualizar informações quanto aos
projetos
em
execução
de
desenvolvimento de vacinas contra
dengue, enfocando aqueles que já
chegaram a fase clínica de avaliação.
Os desafios ao desenvolvimento de
uma vacina contra dengue
• A infecção por um determinado sorotipo
aparentemente confere imunidade homotípica de
longa duração, porém apenas proteção temporária
contra os outros sorotipos.
• Além disso, a infecção heterotípica secundária está
associada a um aumento do risco de evolução para
quadros de doença mais grave.
• Não existe um modelo animal adequado para o estudo
da infecção e doença pelos vírus da dengue.
• Não se conhece um “correlato” de proteção contra a
dengue.
A vacina ideal contra a dengue
Baixa reatogenicidade.
 Capaz de induzir proteção semelhante à conferida pela
infecção por cada um dos 4 vírus selvagens.
Possibilidade de uso por indivíduos que já se infectaram
uma ou mais vezes. Não indução do fenômeno de
“antibody dependent enhancement”.
 Capaz de induzir proteção de longa duração.
 Não interferência com outras vacinas , em especial
aquelas contra outros flavivirus (FA, EJ).
 O menor número de doses possível.
 Preços acessíveis aos que a utilizarão.
Produtos candidatos à vacina em etapa de
desenvolvimento clínico:
1. GSK/WRAIR/FIOCRUZ – vacina de vírus
inativados.
2. Merck (Hawaii Biotech) – vacina de
subunidade.
3. Inviragen – DenVax – vacina viva atenuada.
4. NIH – Tetravax – vacina viva atenuada.
5. Sanofi Pasteur – vacina viva atenuada
Dengue-FA vírus 17D
Estratégia para o desenvolvimento das
vacinas contra dengue:
• Inativação.
• Atenuação por passagens em sucessivas em
cultura.
• Atenuação por indução de mutações
específicas.
• Vacinas recombinantes.
• Atenuação por quimerização.
5’
C prM
E
NS1 NS2A NS2B
NS3
NS4A NS4B
NS5
3’
Biologia molecular: sistemas de genética reversa do vírus da
dengue
Construct cDNA
plasmid
In vitro
RNA transcription
Transfect RNA into
Vero cells
(+) RNA
transcript
Harvest
virus
Verify
sequence
Phenotypic
testing
Clinical
development
Construção de vírus “quiméricos”
GSK/WRAIR/FIOCRUZ – vacina de vírus
inativados
• Vacina de vírus inativados e purificados. Cada
dose contém 1 µg de antígeno viral purificado,
com adjuvante (alumínio).
• Ensiaos pré-clínicos em PNH com desafio
experimental.
• Duas doses com intervalo de um mês entre
elas. Altamente imunogênica, todos os
primatas desenvolveram anticorpos.
• Minimamente reatogênica.
GSK/WRAIR/FIOCRUZ – vacina de vírus
inativados
• Realizado enasio de “prova de conceito”, fase 1,
com 20 voluntários humanos, de uma formulação
monovalente (DENV1 + alumínio).
• Ensaio não controlado, com dois grupos, de “alta”
e “baixa” dosagens de antígeno, em três doses.
• Não se observaram eventos adversos graves ou
inesperados. 97% referiram dor e inchação no
local de injeção. 52% com cefaléia e 21% com
queda na hemoglobina.
• Imunogenicidade limitada após a 1ª dose,
evelada após a 2ª, e inalterada após a 3ª.
GSK/WRAIR/FIOCRUZ – vacina de vírus
inativados
• Iniciado ensaio em fase 1 de formulação
tetravalente, em dois sítios, EUA e Porto Rico,
com 100 voluntários cada. Previsão de
seguimento por três anos.
• Estudos epidemiológicos (coortes): coorte
pediátrica iniciada em Fortaleza. Outros três
estudos planejados a serem executados no
Brasil (Salvador, Fortaleza e Manaus), em
parceria com a FIOCRUZ.
Merck (Hawaii Biotech) – vacina de
subunidade
Vacina recombinante de subunidades, desenvolvida a
partir de uma proteína do envelope do vírus (DEN-80E).
Criado um sistema de expressão da proteína em células
de Drosophila. Proteína recombinante do envelope com
a configuração da proteína dos vírus “selvagens”.
Realizados estudos pré-clínicos em modelo animal
(rhesus) com a vacina monovalente DEN2NS1, e com a
vacina tetravalente. Demonstrada segurança da vacina.
Indução de altos títulos de anticorpos neutralizantes
em rhesus, com o uso de 3 doses com intervalo de 1
mês entre elas.
Realizados estudos de escalonamento da produção,
com a produção de lotes piloto.
Merck (Hawaii Biotech) – vacina de
subunidade
Realizado ensaio em fase 1 em 20 voluntários,
com formulação monovalente (DENV1), divididos
em dois grupos, de “alta” e “baixa” dosagens (10
e 50µg de antígeno + 1,25 mg de Al), com três
doses, um mês de intervalo entre elas.
 A maioria dos EA foram leves e temporários. Dois
voluntários referiram dor local intensa. 80%
cefaléia, 50% leucopenia e neutropenia.
Imunogenicidade de 80% no grupo de baixa
dosagem e 100% no de alta.
Merck (Hawaii Biotech) – vacina de
subunidade
 Com a compra da empresa pela Merck, decidiu-se realizar
nova fase pré-clínica em PNH, usando o adjuvante
desenvolvido pela Merck, o Iscomatrix (saponina +
colesterol + fosfolipídio). Ensaio com 72 PNH divididos em
15 grupos, com dosagens e número de doses diferentes, e
desafio experimental no 8º mês.
 Animais apresentaram resposta de anticorpos balanceada,
contra os quatro sorotipos. Não houve evidência de doseresposta. Só o grupo de animais que usou adjuvante a base
de alumínio apresentou viremia.
 Ensaio em fase 1 de formulação tetravalente iniciado na
Austrália, em voluntários jovens, saudáveis, sem imunidade
prévia para flavivírus, com adjuvante e escalonamento de
dosagem. 3 doses (intervalos mensais), e três dosagens
(alta, média e baixa).
Inviragen – DenVax – vacina viva
atenuada
 Vacina viva atenuada construída com a base do vírus DEN 2
atenuado por 53 passagens em cultura de células.
 Mutações que conferem atenuação identificadas, nos genes
NS1, NS3 e na 5’ UTR.
 Vacinas quiméricas DEN1, DEN 3 e DEN 4 construídas pela
transferência dos genes prM e E desses vírus ao DEN 2
atenuado.
 Demonstrada atenuação in vitro, e atenuação e segurança
em modelos animais (camundongos e primatas).
 Consórcio de instituições: Inviragen; CDC – Fort Collins;
University of Wisconsin; Shanta Biotech (Hyderabad) e
Universidad de Antioquia (Medellin).
 Shanta já desenvolveu os lotes semente.
Inviragen – DenVax – vacina viva
atenuada
 Ensaio em Fase 1 realizado em Río Negro, Colômbia, com 96
voluntários, em duas dosagens, “baixa” e “alta”, em duas
doses (0 e 90 dias), e com diferentes sistemas e vias de
administração (SC e ID, com e sem uso de injetores).
 Demonstrada segurança da vacina. Ocorrência de EA locais,
de curta duração.
 Evento sistêmico mais frequente: cefaléia.
 Formulação de “alta” dosagem induziu a títulos de
anticorpos mais altos. Títulos mais baixos para o DENV4.
 Com a administração ID, títulos mais balanceados entre os
sorotipos.
 Com a dosagem “alta”: (SC) 58% de soroconversão para os 4
sorotipos, e com a (ID) 71%.
Inviragen – DenVax – vacina viva
atenuada
 Viremia: 33 dos 39 voluntários apresentaram viremia pelo
DENV2 após a 1ª dose. Nenhuma viremia detectada após a
2ª dose.
 Dois ensaios em andamento:
 Fase 1b – com o objetivo de aprimorar a resposta ao
DENV4. Em 3 sítios nos EUA, usando duas doses com 90 dias
de intervalo, ou duas doses no mesmo dia, em cada um dos
braços do voluntário.
 Fase 2 – com escalonamento de idade, 4 grupos etários (21
– 45), (12 -20), (6 -11) e (1,5 – 5), em Porto Rico, Colômbia,
Tailândia e Singapura. Iniciado em Novembro de 2011, em
PR, e posteriormente nos outros países. Recrutamento
concluído. Em fase de acompanhamento.
NIH, Instituto Butantan e Vabiotech –
Tetravax – vacina viva atenuada
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Atenuação do vírus DEN 4 pela deleção de Δ30 nucleotídios na região 3’UTR. Vacina rDEN4Δ30. Ensaio em Fase 1 com 28 voluntários (20
vacinados, 8 placebo). Demonstrou-se a imunogenicidade e segurança da
vacina.
Ensaio de Fase 1 com diferentes concentrações – 80 voluntários,
divididos em 4 grupos. Dose de 103 definida como a mais apropriada.
Usando-se a mesma técnica foi atenuado o DEN 1. Vacina rDEN1Δ30.
Realizado ensaio em Fase 1 com 20 voluntários. Demonstrada segurança
do produto. 95% de soroconversão. GMT 1:313.
Repetida a técnica com os vírus DEN2 e DEN3. Não foi possível
demonstrar a atenuação dos dois vírus em modelos animais, e
consequentemente eles não foram levados ao ensaio em humanos.
Vacinas DEN2 e DEN3 construídas por quimerização antigênica.
Substituição dos genes prM e E do rDEN4Δ30 pelos genes prM e E dos
vírus DEN2 e DEN3 (selvagens).
NIH, Instituto Butantan e Vabiotech –
Tetravax – vacina viva atenuada
 Realizados ensaios em Fase 1 em voluntários humanos
com as vacinas rDEN2/4Δ30 e rDEN3/4Δ30.
Demonstrada
segurança
dos
produtos.
Imunogenicidade de 100% para a rDEN2/4Δ30 e de
apenas 30% para a rDEN3/4Δ30.
Construção de uma nova candidata, com uma deleção
adicional, a rDEN3/4Δ30/31. Demonstrada sua
imunogenicidade e segurança em ensaio de fase 1.
 Formulação tetravalente (TV 003) incluindo as vacinas
rDEN4Δ30, rDEN1Δ30, rDEN2/4Δ30 e rDEN3/4Δ30/31.
 Decidido o uso da dosegem de 103 PFU de cada vírus.
NIH, Instituto Butantan e Vabiotech –
Tetravax – vacina viva atenuada
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Realizado ensaio em Fase 1 da formulação tetravalente, com 56
voluntários (40: 16).
Segurança: 55% dos vacinados apresentaram rash, assintomático
(percebido pelo examinador ao exame clínico).
Soroconversão entre 28 e 90 dias após a vacinação: 74% apresentaram
resposta tetravalente, 92% para o DENV1, 76% para o DENV2, 97% para o
DENV3 e 100% para o DENV4.
Com esse resultado, foi feita uma emenda no protocolo para incluir uma
2ª dose, 180 dias após a 1ª.
Não houve rash, nem viremia após a 2ª dose. Efeito booster reduzido.
Imunogenicidade Dose 1 + Dose 2: DENV 1 – 97%, DENV2 – 94%, DENV 3
– 100% e DENV4 – 100%. Resposta tetravalente : 91%.
Em execução ensaio em fase 1 em pessoas com imunidade prévia para
flavivirus.
O Instituto Butantan submeteu à ANVISA e à CONEP o protocolo do
ensaio em fase 2 desta formulação tetravalente. Aguardando sua revisão
e autorizações.
Sanofi Pasteur – vacina viva atenuada
Dengue-FA vírus 17D
Vacina de vírus atenuados quiméricos construída
com base no vírus vacinal contra a febre amarela
17 D, no qual foram inseridos genes para as
proteínas da pré-membrana (prM) e do envelope
(E) dos quatro vírus da dengue. Cultivados em
células vero. Desenvolvida pela Acambis.
3 doses subcutâneas, com intervalo de 6 meses
entre elas.
Realizados cinco ensaios em fase 1 envolvendo
aproximadamente 500 voluntários, em regiões
não endêmicas.
Nenhum EAPV grave. Não ocorreram casos de
síndrome “dengue like” entre os vacinados.
Sanofi Pasteur – vacina viva atenuada
Dengue-FA vírus 17D
 Avançou para a fase 2, com a realização de nove ensaios, em países
endêmicos (Filipinas, México, Colômbia, Porto Rico, Honduras, Viet
Nam, Peru, Singapura e Brasil) e não endêmicos (Austrália, EUA),
envolvendo cerca de 3.000 voluntários.
 Demonstrada alta imunogenicidade, com a indução de anticorpos
para os 4 sorotipos na maioria dos voluntários.
 1º ensaio de eficácia realizado na Tailândia (fase 2b).
 4.002 crianças de 4 a 11 anos em Ratchaburi (região de alta
endemicidade), Tailândia.
 Receberam 3 doses da vacina nos meses 0, 6 e 12.
 Ensaio em fase 3 em andamento em países da Ásia e América
Latina, envolvendo mais de 30.000 voluntários.
Sabchareon et al. Lancet 2012, 380: 1559-67
Desafios no desenvolvimento de uma
vacina contra dengue
• Considerações finais:
 Pelo menos 10 grupos de pesquisa estão desenvolvendo produtos
candidatos à vacina. Destes, 5 chegaram à fase de avaliação clínica.
 Dois deles estão na etapa inicial da avaliação clínica (fase 1), e dois
avançaram à fase 2.
 Apenas um (Sanofi-Pasteur) chegou à fase mais avançada de avaliação
clínica, com a conclusão de um estudo de eficácia (fase 2b), e a execução
de dois estudos multicêntricos (Ásia e América Latina), envolvendo mais
de 30.000 voluntários.
 Não se observaram problemas relacionados à segurança da vacina. Não
ocorreram eventos adversos graves, nem a indução do fenômeno de
intensificação da resposta dependente de anticorpos (ADE).
 A eficácia observada no ensaio de fase 2, de 30,2% (-13,4% a 56,6%) foi
inferior à esperada, e não significativa.
 O número de casos de dengue na amostra estudada foi elevado,
permitindo uma análise post hoc (não programada) da eficácia por
sorotipo.
Desafios no desenvolvimento de uma
vacina contra dengue
Instituto de Medicina Tropical
Universidade de São Paulo
Expedito Luna
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Julho, 2013