PREVENCE A PROFYLAXE MALÁRIE V. hradecké vakcinologické dny Hradec Králové, 3. října 2009 František Stejskal Oddělení tropické medicíny, 1.LF UK, FN Na Bulovce, Infekční oddělení nemocnice Liberec email:
[email protected]
ZDRAVOTNICKÝ VÝZNAM MALÁRIE • World Health Report 2004 – Endemická asi ve 100 zemích světa, kde žije asi 40 % světové populace – Incidence se odhaduje na 350 – 500 mil. případů za rok – 1,1 – 1,3 mil. úmrtí za rok
• Subsaharská Afrika – – – –
90 % všech úmrtí - infekce vyvolány Pl. falciparum Většina úmrtí u dětí pod 5 let - nejčastější příčina úmrtí ~ 20% 25 – 40% ambulantních návštěv lékaře 20 – 50% všech hospitalizací malých dětí
• Ostatní oblasti – 5 mil. případů ročně hlášeno mimo subsaharskou Afriku – z toho 3 mil. v Indii a Pákistánu (převažuje Pl. vivax)
ROZŠÍŘENÍ MALÁRIE – WHO, 2007
PREVENCE MALARICKÉ INFEKCE • Změny prostředí a kontrola vektorů – Redukce líhnišť vysoušením močálů – Boj proti dospělým komárům i jejich larválním stádiím • aplikace insekticidů a larvicidních látek • reziduální insekticidy v obydlích • biologické metody
• Ochrana před poštípáním komáry – – – –
Výběr vhodných míst pro zakládání nových obydlí Používání impregnovaných moskytiér Aplikace repelentů Vhodný oděv
• Časná diagnóza a účinná terapie malárie • Profylaktické užívání antimalarik • Antimalarické vakcíny
TYPY VAKCÍNY PODLE MÍSTA ZÁSAHU Pre-erytrocytární Průnik sporozoitu během 30 min. do hepatocytu
Hepatocyt s merozoity
Blokující přenos infekce
Erytrocytární
VAKCÍNY PODLE MÍSTA ZÁSAHU • Pre-erytrocytární vakcíny – Očkování ozářenými (atenuovanými) sporozoity – od 60. let – Navození buněčné imunity: specifické CD8+ T lymfocyty (jejich vysoký počet je nutný k sterilní imunitě u myší) – Circumsporozoitový protein (CSP) – nejčastěji využívaný antigen – TRAP (trombospondin-related anonymous protein), LSA1, LSA3
• Erytrocytární – asexuální vakcíny – Navození humorální imunity: specifické protilátky a CD4+ T buňky – Několik kandidátních vakcín je testováno – fáze 1 • MSP1 (merozoite surface protein-1) – iniciální vazba k erytrocytu • MSP3 – exprimován merozoity i pozdními schizonty • AMA1 (apical membrane antigen-1) – vstup do ery (hepatocytu)
– Vysoká variabilita proteinů (polymorfismus), redundance funkcí
• Vakcíny blokující přenos malárie – Nechrání před onemocněním, ale populaci před přenosem malárie - epidemiologický význam – Protilátková imunitní odpověď namířená proti sexuálním stádiím
TYPY VAKCÍN PODLE ÚČINKU A CÍLOVÉ POPULACE • Typ 1 – Snížení incidence těžké tropické malárie a úmrtnosti na malárii u kojenců a malých dětí žijících v oblastech s vysokým výskytem Pl. falciparum – subsaharská Afrika – Model přirozené imunity proti malárii – MALÉ DĚTI POD 5 LET V HYPERENDEMICKÝCH OBLASTECH
• Typ 2 – Prevence všech klinických forem malárie – Pl. falciparum i Pl. vivax - včetně infekcí neimunních osob – Model vakcinace iradiovanými (atenuovanými) sporozoity – CESTOVATELÉ, MIGRANTI Z NEENDEMICKÝCH OBLASTÍ
• Typ 3 – Vakcíny blokující přenos infekce – FÁZE ELIMINACE INFEKCE, NE HYPERENDEMICKÉ OBLASTI
PRE-ERYTROCYTÁRNÍ VAKCÍNY VE VÝVOJI • Radiací atenuované sporozoity – – – –
Vysoká, ale krátkodobá protekce, technologické obtíže Sanaria Inc. – S. Hoffman – velkokapacitní produkce Nelze pěstovat in vitro, purifikace ze slinných žlaz Květen 2009 – klinická studie fáze I – 104 dobrovolníků
• TRAP (motilita sporozoitů a vstup do hepatocytů) – ME-TRAP, exprese v MVA (upravený virus vakcinie Ankara)
• RTS,S/AS (subjednotková,rekombinantní) – C-terminální doména CSP (NANP)37 připojena k HBsAg s adjuvans AS01(2) – liposomy MPL A, saponin QS21 – exprese v Saccharomyces cerevisiae – GSK, WRAIR, PATH-MVI, Gates – vývoj přes 20 let – 2009: multicentrická studie fáze 3 v Africe – registrace r. 2011 > 3000 dětí v 8 afrických zemích, více než 8000 dávek vakcíny - bezpečnost, účinnost, podání s EPI
VAKCÍNA RTS,S/AS • Použití vakcíny v Africe – závisí na oblasti a věku dětí – Epidemiologické a klinické odlišnosti závislé na intenzitě přenosu: – Severní Ghana: extrémně vysoký přenos – kojenci a batolata umírají na těžkou anémii – Gambie: méně intenzivní přenos – 2-5 leté děti v největším riziku – umírají na cerebrální malárii
• Klinické studie – Mozambik (2003): studie 2. fáze; > 2000 dětí; 1 – 4 roky; 3 dávky vakcíny s odstupem 1 měsíce; účinnost (efficacy) vakcíny: • • • •
44,9 % redukce malarické infekce v období 6 měsíců po aplikaci 36,3 % redukce klinické malárie v období 18 měsíců 48,6 % redukce těžké malárie v období 18 měsíců 38,3 % redukce těžké malárie v období 42 měsíců po aplikaci
– Studie zaměřená na současnou aplikaci s dalšími vakcínami kojeneckého věku (DTPw, Hib) - rutinní očkování v Africe (EPI); kojenci (n=340), 3 dávky ve věku 6, 12, 16 týdnů: prokázala bezpečnost účinnost proti 1. malarické infekci během 3 měs. po vakcinaci 66 % Manďáková Z.Vakcinologie. 2008;2(3):120-123
VAKCÍNY PROTI ASEXUÁLNÍ ERYTROCYTÁRNÍ FÁZI • SPf66 (Ústav imunologie, Bogota, Kolumbie) – První klinicky testovaná syntetická vakcína proti malárii – Cochran. analýza neprokázala signifikantní ochranu
• V současnosti je několik kandidátních vakcín klinicky testováno ve fázích 1 a 2 – proteiny, které se účastní průniku merozoitu do erytrocytu: MSP1, MSP2, MSP3, RESA – vliv na klinický průběh, nechrání před infekcí (MPS1-MPS2-RESA) – kmenově specifická odpověď - výrazný polymorfismus antigenů, variabilita v mechanizmu invaze erytrocytů u Pf (u Pv je invaze závislá na Duffy antigenu)
VAKCÍNA CHRÁNÍCÍ TĚHOTNÉ ŽENY • Těžší průběh malárie v těhotenství • Vliv malárie na plod – nižší porodní hmotnost • PfEMP1 protein zprostředkovává adhezi k endotelu cév • Infikované erytrocyty, které sekvestrují v placentě těhotných žen mají na svém povrchu velmi specifickou variantu tohoto povrchového antigenu : – VAR2CSA – protein vázající se na chondroitin sulfát A
– vakcína by nechránila před infekcí a postižením dalších orgánů
VAKCÍNY BLOKUJÍCÍ PŘENOS MALÁRIE •
První koncept vyvinut před 30 lety – protilátky nasáté s krví komárem zablokují vývoj sexuálních stádií
•
Proteiny Pfs48/45 a Pfs230 – exprimované sexuálními stádii a ovlivňující fertilitu samčích gametocytů (protilátky inhibují oplodnění samičích makrogametocytů) – titr protilátek proti Pfs230 koreloval s inhibicí přenosu infekce – neglykosylované, povrchové proteiny s mnohočetnými disulfidickými můstky – problémy s expresí v eukaryot. systémech (glykosylace) i bakteriích (nesprávná tvorba disulfidických můstků)
•
Proteiny Pfs25 a Pfs28 – povrchové proteiny, které se exprimují až ve stádiu zygoty a ookinetu ve střevním traktu komárů (nejsou v krvi hostitele) – specifické protilátky blokují sporogonii
•
Experimenty na zvířatech a první klinické testy na dobrovolnících
•
Hodnocení pokusů: komáři sají imunní sérum a gametocyty přes arteficiální membránu a hodnotí se vývoj oocyst v komárech
OBTÍŽE PŘI VÝVOJI ÚČINNÉ ANTIMALARICKÉ VAKCÍNY • Intracelulární parazit • Exprese proteinů závisí na vývojovém stádiu • Variabilita povrchových antigenů v průběhu infekce (imunitní únik parazita) • Genetický polymorfismus řady parazitárních proteinů – kmenově specifická imunita
BUDOUCNOST MALARICKÝCH VAKCÍN •
Kompletní genom Pl. falciparum osekvenován a publikován v r. 2002 – Identifikace T- a B- buněčných epitopů jako kandidátů pro malarickou vakcínu – dosud byl studován a testován pouze omezený repertoár parazitárních proteinů ~ 50 (většina ze sporozoitů)
•
Problém rekombinantních vakcín – nezajistí zcela spolehlivou ochranu – určitá populace parazita unikne působení vakcíny
•
Vakcíny založené na jednom antigenu (epitopu), namířené proti jednomu stádiu parazita – jediná mutace může způsobit selhání vakcíny
• •
Kombinované vakcíny, složené z více antigenů proti různým stádiím parazita (duální – proti jaterním a erytrocytárním stádiím parazita) Vakcíny založené na atenuovaných stádiích parazita – modifikované sporozoity i erytrocytární asexuální stádia (atenuované merozoity) – technologické obtíže: • nutno důkladně purifikovat od hostitelských krevních proteinů • riziko transformace v divoký virulentní kmen
•
DNA vakcíny (virové vektory – vakcinia, adenovirus)
CHEMOPROFYLAXE MALÁRIE A ZÓNY WHO, 2009
III
(I) II
II
IV
IV
II
I
IV
IV
I
I
IV
III BALI
II (I)
II (I)
I
I – bez chemoprofylaxe
III – chlorochin + proguanil
II – chlorochin
IV – meflochin, Malarone (A/P), doxycyklin
MÍSTA ZÁSAHU ANTIMALARIK Jaterní schizogonie: primachin atovaquone, proguanil ?TTC, azitromycin?
Hypnozoity u terciany: primachin
Krevní schizogonie chlorochin, meflochin atovachon+proguanil-Malarone doxycyklin artemisininy, Fansidar
Gametocidní léky: primachin Chinin, meflochin, chlorochin - nepůsobí na P.falciparum
PŘEHLED ANTIMALARIK K PROFYLAXI • Chlorochin (PLAQUENIL) – 2 tbl./týden – začít 1 – 2 týdny před a pokračovat 4 týdny po návratu – děti, těhotné ženy – není omezení
• Proguanil (PALUDRINE) - 2 tbl./den – začít 1-2 dny před a pokračovat 4 týdny po návratu – děti, těhotné ženy – není omezení
• Meflochin (LARIAM) – 1 tbl./týden – začít 2 týdny před a pokračovat 4 týdny po návratu – děti nad 5 kg, KI v 1. trimestru těhotenství
• Atovaquone + proguanil (MALARONE) - 1 tbl./den – začít 1 den před a pokračovat 7 dnů po návratu, max. 28 dnů pob – děti nad 11 kg (CDC nad 5 kg), KI v celém těhotenství
• Doxycyklin – 1 tbl. (100 mg) /den – začít 1-2 dny před a pokračovat 4 týdny po návratu – děti nad 8 let (nad 12 let v Africe, UK), KI v celém těhotenství
AFRIKA
Afrika: Mef (dlouhod.) A/P (krátkod.) (doxycyklin)
S-E Asia 5%
III
I
South America 2%
I
I
87% případů tropické mal. je do ČR importováno ze subsaharské Afriky
I
J.v. Asie: A/P doxycyklin
IV
III BALI
subSaharan Africa 87%
I
IV
IV
IV
India 6%
ASIE
I
Indie: Obd. sucha: I Obd. dešťů: Mef (dlouhod.) CQ/P (dlouhod.) A/P (krátkod.) (doxycyklin)
PNG: A/P meflochin doxycyklin
AMERIKA
Stř. Amerika: CQ Nikaragua Honduras Kostarika Panama Haiti
II II IV I
Amazonie: Mef (dlouhod.) A/P (krátkod.)
DĚKUJI ZA POZORNOST
