duas abordagens de desenvolvimento de vacinas

DUAS ABORDAGENS DE DESENVOLVIMENTO DE
VACINAS PARA DENGUE
Instituto de Tecnologia
em Imunobiológicos
Instituto de Tecnologia em Imunobiológicos (Bio-Manguinhos)
Bio-Manguinhos
Missão
Contribuir para a melhoria dos padrões de saúde pública brasileira, por meio de inovação, desenvolvimento tecnológico, produção de imunobiológicos e prestação de
serviços para atender prioritariamente às demandas de saúde do país”
Desenvolvimento Tecnológico e Inovação
A busca por novos e melhores produtos em Bio-Manguinhos está estruturado por meio de programas tecnológicos. Bio-Manguinhos possui em sua carteira de projetos
de desenvolvimento tecnológico duas abordagens para desenvolvimento de vacinas para dengue. A primeira abordagem de desenvolvimento de uma vacina
tetravalente recombinante atenuada, baseia-se no uso do vírus da febre amarela vacinal 17D como vetor de expressão de antígenos de dengue. A segunda abordagem
concentra-se no desenvolvimento de uma vacina tetravalente inativada e purificada. Ambas as abordagens estão em estágio de desenvolvimento experimental
testando protótipos vacinais em testes pré-clínicos em modelos murinos e primatas não-humanos.
Por que Bio-Manguinhos investe em duas abordagens para o desenvolvimento de vacinas para dengue? Consideramos que ambas as abordagens tem suas vantagens
resumidas nos quadros abaixo:
Pontos Forte de uma Vacina Atenuada
Pontos Fortes de uma Vacina Inativada
Viabilidade do controle da doença demonstrado através de outras vacinas vivas (febre
amarela, encefalite japonesa, Varicela, MMR, etc.)
Sucesso na prova de conceito em modelos animais de desafio em primatas não-humanos.
Sem interferência viral (antígenos inativados)
Cronograma de imunização mais curto/rápida de proteção
Desenvolvimento considerado menos complexo do que para uma vacina viva atenuada
A vacina inativada é considerada altamente viável:
-
Altamente imunogênica em indivíduos “naive”
-
Prova do princípio demonstrada pelo WRAIR
Dois exemplos de vacinas inativadas altamente eficaz flavivírus: JE e TBE
Considera-se o uso do Sistema de Adjuvantes da GSK:
Sem problemas de segurança detectados até ao momento (bem tolerada)
-
Riscos ambientais aceitáveis, embora difíceis de quantificar
-
Utilização de sistema de adjuvante para melhorar a resposta imune e proporcionar uma proteção
duradoura
Perfil risco/benefício do adjuvante aceitável como demonstrado para as vacinas de HPV e da gripe
DESENVOLVIMENTO DO VÍRUS DA FEBRE AMARELA VACINAL 17D COMO
VETOR DE EXPRESSÃO PARA ANTÍGENOS DE DENGUE
DESENVOLVIMENTO DE VACINA TETRAVALENTE INATIVADA E PURIFICADA
PARA DENGUE
Marcia C. V. Archer, Elena Caride, Luiz Gustavo A Mendes, Emanoelle Souza Barros, Idevaldo I.
Ferreira, Marcos da Silva Freire e Ricardo Galler
Vice-Diretoria de Desenvolvimento Tecnológico, Bio-Manguinhos/Fiocruz
e-mail: [email protected]
Maria Beatriz J. Borges, Sheila M. Barbosa de Lima, Elena Caride, Anna M. Y. Yamamura, Luiz
Fernando C. Almeida, Luciane P. Gaspar, Marcos da Silva Freire e Ricardo Galler.
Vice-Diretoria de Desenvolvimento Tecnológico, Bio-Manguinhos/Fiocruz
e-mail: [email protected]
Introdução:
Introdução:
A infecção pelo vírus da dengue é um problema de saúde pública mundial com epidemias recorrentes nas
regiões tropicais da Ásia, África e Américas. Estima-se que, no mundo, ocorram em torno de 100 milhões
de casos de febre de dengue e 250.000 casos de febre hemorrágica de dengue, provocando a morte de
cerca de 20.000 pessoas anualmente. O desenvolvimento de vacinas contra esta doença é de suma
importância, já que até o momento não existem vacinas licenciadas. Neste projeto, ênfase especial foi dada
ao uso da tecnologia do clone infeccioso para o desenvolvimento de novos vírus para serem testados em
nível pré-clínico como vacinas contra dengue. O vírus da febre amarela 17D foi usado como vetor de
expressão por apresenta várias características desejáveis para o desenvolvimento de novas vacinas vivas e
atenuadas. Foram construídos quatro vírus recombinantes 17D/Dengue através da substituição dos genes
da proteína precursora da proteína de membrana (prM) e da proteína de envelope (E) do vírus FA17D pelos
mesmos genes do vírus DEN sorotipos 1, 2, 3 e 4. O grande desafio do projeto é obter uma formulação
tetravalente que provoque uma imunogenicidade balanceada para todos os sorotipos no indivíduo
vacinado. Essa formulação já foi testada em primatas não-humanos demonstrando resultados muito
positivos. O próximo passo será estabelecer as condições de produção e dos lotes sementes do vírus
recombinantes que serão produzidos com BPF (Boas Práticas de Fabricação). Esses lotes serão avaliados em
testes de neurovirulência em primatas não-humanos e novamente em testes de imunogenicidade em
primatas não-humanos em formulações tetravalentes antes do início dos estudos clínicos de fase I.
A infecção pelo vírus da dengue é um problema de saúde pública mundial com epidemias recorrentes nas
regiões tropicais da Ásia, África e Américas. Estima-se que, no mundo, ocorram em torno de 100 milhões
de casos de febre de dengue e 250.000 casos de febre hemorrágica de dengue, provocando a morte de
cerca de 20.000 pessoas anualmente. A Organização Mundial da Saúde (OMS), desde 1984, colocou em
sua pauta de prioridades o apoio às pesquisas direcionadas para a produção de imunobiológicos capazes
de conferir proteção contra os quatro sorotipos dos vírus do dengue, como parte do seu programa para
desenvolvimento de vacinas, mas, apesar de alguns avanços, ainda não se tem disponível nenhum
imunoprotetor para uso em populações. Atualmente, a única estratégia disponível para reduzir a
incidência da doença é o controle dos mosquitos vetores, iniciativa de difícil de implementação e
manutenção. A dengue é uma doença infecciosa de grande impacto para a saúde pública e seu alto custo
econômico e humano, bem como a ausência de medidas preventivas eficazes, reforça a necessidade do
desenvolvimento de uma vacina segura que imunize para os quatro sorotipos. A OMS e a PAHO (Pan
American Health Organization) convocaram todas as nações a reunir os esforços necessários de modo a
ajudar a diminuir o peso e o impacto médico e socioeconômico que esta doença representa. Desta forma,
espera-se reverter o avanço da doença e auxiliar no controle de sua disseminação através de uma resposta
internacional que conte com as mais avançadas metodologias de desenvolvimento tecnológico.
Recentemente, surgiu a oportunidade de uma colaboração técnica entre a Fiocruz e a GlaxoSmithKline
(GSK). Esta negociação foi fomentada pelo Ministério da Saúde e resultou em dois contratos entre BioManguinhos e GSK no ano de 2009: a absorção da tecnologia de produção da vacina contra Streptococcus
pneumoniae e o acordo de pesquisa e desenvolvimento colaborativo de uma vacina inativada tetravalente
para dengue. O desenvolvimento colaborativo entre uma empresa multinacional da dimensão da GSK e
uma instituição de saúde pública como a Fiocruz constitui uma oportunidade inédita de agregar
conhecimento e de participar do desenvolvimento de uma vacina inovadora que poderá representar um
importante marco para saúde pública brasileira e mundial. Os esforços no desenvolvimento deste produto
serão concentrados em uma abordagem de vacina tetravalente de vírus inativado, purificado contra a
dengue. A GSK está convencida de que o antígeno de vírus inativado, purificado e tetravalente em
combinação com os Sistemas Adjuvantes de sua propriedade apresenta a máxima probabilidade de
sucesso em comparação com outras abordagens.
Objetivos:
Desenvolvimento de vacinas vivas atenuadas recombinantes contra os diferentes sorotipos do vírus da
dengue utilizando-se o vírus da febre amarela linhagem 17D como vetor de expressão.
Objetivos específicos:
• Construção de diferentes vírus da febre amarela 17D pela troca dos genes prM/E do vírus 17D pelos
respectivos genes dos quatro sorotipos do vírus da Dengue;
• Caracterização fenotípica (cinética de crescimento viral em diferentes tipos celulares e fenótipo de placa
de lise), e genotípica (seqüenciamento completo do genoma dos vírus obtidos) dos vírus recombinantes;
• Estabelecimento dos modelos animais para dengue;
• Testes pré-clínicos de neurovirulência e imunogenicidade dos vírus recombinantes em modelos
experimentais murino e primatas não-humanos;
Genoma do vírus da febre amarela 17D clonado como cDNA
• Estabelecer metodologias de produção;
prM E E
Non-structural
genes não-estruturais
genes
• Produção de diferentes formulações vacinais
5’ C prM
3’
em condições BPF.
Dengue
Metodologia:
Os vírus recombinantes 17D/Dengue foram construídos
pela troca dos genes prM/E do vírus 17D pelo vírus
dengue. Em seguida os vírus são regenerados através da
transfecção de células Vero (figura).
Resultados:
Nossa intenção final é a de podermos desenvolver uma
vacina mista recombinante contra dengue a partir do
clone infeccioso do vírus da febre amarela, linhagem
vacinal 17D. Para cumprirmos esse objetivo foram
construídos quatro vírus recombinantes 17D/Dengue:
17D/Den1 (cepa BR42735), 17D/Den2 (cepa BR3808),
17D/Den3 (cepa H87) e 17D/Den4 (cepa Venezuela 88).
Esses vírus foram caracterizados quanto à cinética de
crescimento viral, estabilidade genética, fenótipo de
placas de lise e seqüenciamento nucleotídico. Esses
vírus já foram testados em uma formulação
tetravalente em primatas não-humanos onde os
animais demonstraram estar protegidos frente a um
desafio com vírus selvagem dengue 1, 2 e 3.
prM
E
5’
prM
Troca dos genes que codificam as
proteínas do envelope viral de
febre amarela pelas de dengue.
E
C
genes não-estruturais
C prM
E
genes não-estruturais
Transfecção do RNA
em célula Vero
Regeneração viral
na cultura celular
Desenvolvimento de vacina inativada purificada tetravalente para Dengue, destinada ao uso e colaboração
por ambas as partes, conforme descrito nas disposições do Acordo de Pesquisa e Desenvolvimento
Colaborativo, celebrado entre Bio-Manguinhos/Fiocruz e GSK em 17 de agosto de 2009.
3’
cDNA quimérico → transcrição para RNA
5’
Objetivos:
3’
O vírus contém envelope
heterólogo contendo os
antígenos imunizantes
enquanto a maquinaria
replicativa pertence ao
vírus 17D.
Considerações finais:
O projeto já terminou a sua prova de princípio
demonstrando em modelos animais que os vírus
recombinantes 17D/Dengue são imunogênicos e
protetores frente a um desafio, quando
formulados em uma apresentação tetravalente.
Neste momento estão sendo estabelecidas as
metodologias de produção desses vírus para que
em breve possa ser iniciado um estudo clínico
utilizando os vírus produzidos em condições de
boas práticas de produção (BPF).
Resultados alcançados/esperados:
• Avaliação pré-clínica – 2009 – 2010
• Estudos epidemiológicos no Brasil:
• A GSK/Fiocruz planeja iniciar os estudos epidemiológicos no Brasil em 2010.
• Início dos estudos clínicos de fase I – 2011
• A GSK/Fiocruz está empenhada em desenvolver a vacina o mais rapidamente possível:
• GSK/Fiocruz pretende iniciar os estudos clínicos de fase II em 2014.
Considerações finais ou conclusões:
Espera-se para o ano de 2012 obtermos um protótipo vacinal tetravalente de modo a iniciar os estudos
clínicos de fase I.
Esse projeto é de suma importância para Fiocruz já que é primeiro projeto de co-desenvolvimento de
uma vacina entre uma multinacional e uma instituição pública brasileira.