DESARROLLO DE VACUNAS CONTRA HANTAVIRUS: los desafíos de … · 2018. 9. 27. · (Xu et al., 2002;...
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DESARROLLO DE VACUNAS CONTRA HANTAVIRUS: los desafíos de una enfermedad huerfana
Laboratorio de Virología Molecular
Nicole D. Tischler, Ph.D.Profesora Asociada & Investigadora principal
CONTENIDOS
1. Clasificación & Epidemiología
2. Prevención & Tratamientos disponibles
3. Etapas de desarrollo de una vacuna
4. Etapas de desarrollo de vacunas contra hantavirus
5. Proyecciones
ENFERMEDAD ZOONOTICA POR HANTAVIRUS EN HUMANS
CDC: Patógeno de Categoría A(Enfermedad infecciosa aguda más letal en America)
No existen antiviralesNo existen vacunas aprobadas por la FDA/MinsalChile
ENFERMEDAD HANTAVIRUS EN HUMANS: NOTIFICACIÓN OBLIGATORIA
http://epi.minsal.cl/hantavirus-materiales-relacionados/
PATRICIA CONTRERAS C.Departamento de Enfermedades Transmisibles DIPRECE Subsecretaría de Salud Pública
CHRISTIAN GARCÍA C.Departamento de Enfermedades Transmisibles DIPRECE Subsecretaría de Salud Pública
PATRICIA KRAEMER G.Secretaría Técnica GES DIPRECE Subsecretaría de Salud Pública
CARLOS PAVLETIC B.Unidad de Zoonosis DIPOL Subsecretaría de Salud Pública
ELIECER VILLAGRA C.Instituto de Salud Pública
FERNANDO FUENZALIDA P.Departamento de Epidemiología DIPLAS Subsecretaría de Salud Pública
FERNANDO OTAÍZADepartamento de Calidad y Seguridad del Paciente. Subsecretaría de Redes AsistencialesFRANCISCA VALDIVIESO R.Clínica Alemana, Universidad del Desarrollo
JERÓNIMO GRAF S.Clínica Alemana, Universidad del Desarrollo
LORNA LUCO C.Jefe de División de Prevención y Control de Enfermedades (DIPRECE) Subsecretaría de Salud Pública
MARCELA FERRES G.Laboratorio de Infectología UC
PABLO VIAL C.Universidad del Desarrollo, Clínica Alemana
RICARDO BUSTAMANTE R.Departamento de Calidad y Seguridad del Paciente. Subsecretaría de Redes Asistenciales
VINKO TOMICIC F.Clínica Las Lilas
VIVIANA SOTOMAYOR P.Departamento de Epidemiología DIPLAS Subsecretaría de Salud Pública
MAURICIO TAPIA G.Hospital de Cohyaique
Marco Acuña B.Epidemiólogo Seremi de Salud de Aysén
Raúl Riquelme O.Hospital de Puerto Montt
Estudio de casos & alertas sanitarias
HANTAVIRUS ESTUCTURA
Bunyavirirales order – familia Hantaviridae
Gn/Gc
Olal & Daumke, Cell Reports 2016Guo et al., 2015
6x nucleoproteina
GnN-term4 nm
EMD 3364 Li et al., Cell Rep 2016
GPC:
Gn
Gc
Li et al., Cell Rep 2016
Guardado-Calvo et al., PlosPath 2016
PDB 5LJY
PDB 5FXU
3 segmentos de ssRNA(-)
Uso para diagnóstico
Inducción de anticuerpos neutralizantes
HANTAVIRUSES: HOSPEDEROS & EPIDEMIOLOGIA ENFERMEDADES
Adapted from Guo et al., 2013
Síndrome Pulmonar (HPS)>30% mortalidad
< 500 casos/año
Fiebre hemorrágica
con sindrome renal (FHSR)>1-10% mortalidad
~20.000 casos/año
Leve FHSR<0,1% mortalitdad
Nº casos desconocidos
Sigmodontinae/Neotominae Arvicolinae Murinae
HTNV
PUUV
SNV
ANDV
1993 1953
1980
1995
2002
2005
VACUNAS ACTIVAS & PASIVAS DISPONIBLES CONTRA FHSR (ASIA)
VIRUS INACTIVADOS Venta de 2 millones de dosis de vacunas/año- HTNV replicado en cerrebros de ratones (Hantavax)
Inactivado con formalina, administrado con hidroxido de alumnioLicenciada en Korea y ChinaNo aprobado en Europa ni EE.UU.
- HTNV replicado en cultivos celulares (China)
¿Eficacia? Epidemiología:China 1950-2007: > 1.5 millones de casos totales, > 46.000 Muertes (27.000 casos/año)Ahora: <20.000 casos/año
1 dosis >90%S seroconvergencia, solo ~23% anticuerpos neutralizantes PRNT502 dosis 45-87% anticuerpos neutralizantes PRNT50. Memoria 735 diasEfectos adversos grado 1 en 25-47%Eficacia inducción respuesta memoria dudosa, incluso luego de 3era dosis
(Schmaljohn ,C. 2012; Cho et al, 1999; Song et al, 2016)
VACUNAS ACTIVAS & PASIVAS DISPONIBLES CONTRA FHSR (ASIA)
Estudios clínicos fase II vacuna basada en ADN (codificando el segmento M de (HFRS, HNTV, PUUV) (Hooper et al, 2006)
Término fase II esperadoa 2019
VACUNAS ACTIVAS & PASIVAS DISPONIBLES CONTRA HPS
No existen vacunas preventivas contra HPS en humanos
Modelos de estudio:
(Hooper y colab., 2002; Safronetz 2014)
BSL4
Alternativas: Vacunas terapeuticas pasivas – anticuerpos neutralizantesProtección pre-y post-exposción en hamster/non-human primate animal models
(Xu et al., 2002; Custer et al., 2003; Brocato et al., 2013)
Plasmaféresis (HPS, ANDV, Chile): donantes sangre de pacientes sobrevivientes con Abs neutralizantesEstudio clínico abierto en Chile: reducción de mortalidad de 32% a 14% (Vial et al., 2014).
MINSAL: Banco de plasmas inmunes en Centro de Sangre Concepción & ValdiviaProblemática: Escases Ya sea por bajo número de casos, o por problemas donación (2018: Fiebre Q)
Líneas celulares Hamster Sirio Rhesus macaque
¿Queremos desarrollar una vacuna contra HPS? ¿Entidad interesada?
2018: 30 casos con 5 fallecidos (16,7%)
Disminución de % mortalidad- Mejor manejo paciente- Plasma inmune
1. Estado explorativo: Tiempo = 2-4 años; inversión ~0,6 millones US$Identifiación de antígenos qu podrían inducir respuesta inmune
Pruebas en animales: toxicidad & eficzacia
2. Transferencia tecnológica
3. Producción bajo Good Laboratory PracticesTiempo = 2 - 4 meses; 1 lote para 1 molecula = 80 - 150 mil US$
4. Estudios pre-clínicosTiempo = 12-18 meses; inversión 1 – 2 millones US$- Pruebas de toxicidad del producto en al menos 2 especies de animales- Dinámicas y Cinéticas del producto in vivo- Etc.
5. Estudios clínicos (fases 1-3).Tiempo = 4 - 6 años; inversión ~100 millones US$
6. Registros y comercialización
ETAPAS DE DESARROLLO DE VACUNAS
Investigadores
Entidad interesada
Fabricante
Médicos &Entidad Interesada
Entidad interesada
Actores:
Autoridades SanitariasVacunatorios,Usuarios
GnGc
(Tischler et al., Virology 2005)
IMMUNE DOMINANT EPITOPES ON ANDV Gn/Gc
NH2
COOH
NH2
COOH
MAbs against recombinant protein and peptides against at least 11 different, linear epitopes.
Epitope
MAbs
Gn
Gc
NEUTRALIZING ANTIBODIES AGAINST HANTAVIRUS Gn/Gc
The recognition of different epitopic regions in the 3D structure seems to be required for neutralizing activity of Mabs.
(Tischler et al., Virology 2005)
DESARROLLO DE INMUNÓGENO: PARTICULAS DE HANTAVIRUS (VLP)
Precursor de Glicoproteínas
(GPC)
Inmunización animales
Cultivo células HEK293FT
VLPs
VLP
STRUCTURAL CHARACTERIZATION OF VLPs
100nm
PU
UV
AN
DV
EM negative staining (PA)
Without fixation Fixed (GA)
Inmunogold EM(patient sera)
Bars 100 nm
Acuña et al, JVI 2014Patent application 2011, Assignment 2018
Antigenicidad:
RESPUESTA INMUNE CONTRA VLPS EN ANIMALES
Seroconversión de suero de ratónDesarrollo de plasma inmune en alpacas.Inducción de anticuerpos neutralizantes:
Colaboración con el Dr Alejandro Rojas, UACH
Las VLPs son buenos candidatos para ser usadas como inmunógenos en una vacuna contra hantavirus Andes y otros hantavirus que producen HPS
Aplicación 2011Nº 01085
Concedida 2018Nº registro 56362
1. Estado explorativo: Tiempo = 2-4 años; inversión ~0,6 millones US$Identifiación de antígenos qu podrían inducir respuesta inmune
Pruebas en animales: toxicidad & eficzacia
2. Transferencia tecnológica
3. Producción bajo Good Laboratory PracticesTiempo = 2 - 4 meses; 1 lote para 1 molecula = 80 - 150 mil US$
4. Estudios pre-clínicosTiempo = 12-18 meses; inversión 1 – 2 millones US$- Pruebas de toxicidad del producto en al menos 2 especies de animales- Dinámicas y Cinéticas del producto in vivo- Etc.
5. Estudios clínicos (fases 1-3).Tiempo = 4 - 6 años; inversión ~100 millones US$
6. Registros y comercialización
ETAPAS DE DESARROLLO DE VACUNAS
Investigadores
Entidad interesada
Fabricante
Médicos &Entidad Interesada
Entidad interesada
BSL4
- Costos de desarrollo:Inversión de tiempo, recursos para investigación y PI
- Propiedad intelectual y linceniamiento para permitir inversiòn
- Risco de inversión por inherencia producto y prognóstico de mercado corto y largo plazo
- Costo de cada dosis productoRelación costo de dosis y número de dosis que se producen es inverso
- Incentivo de regulación especial para enfermedades huerfanas: para estudios clínicos:Número de pacientesPago impuestos (menos 50%)Exclusividad del mercado 7-10 años
¿Criterio de vacunas contra enfermedades huerfanos en Chile?
Criterios Entidad Interesada para decidir el desarrollo de una vacuna
Phase 4Thousands patientslong-term effectivenessCost-effectiveness
Stan
dar
d c
ost
s: ~
10
0 m
illio
nU
SD,
8-1
5 y
ears
Escaso Nº casos HPS: Inducción anticuerpos neutralizantes
¿Políticas de “preparación” ante un posible brote?
¿Alianzas internacionales?
Ejemplo Ebola virus pandemia 2014
Aszenzi et al., 2007
Good
** VSIV
* indicates initiation of clinical trials 2014.
Ebola virus Prevención & Tratamiento
NIAID/GSK (ChAd3)Clinical trial started September 2014. Oxford, 60 volunteers, Mali 40 volunterres.Based on (chimp adenovirus type 3, a chimpanzee “cold” virus) as a vector to delivera small segment of genetic material from
the Zaire strain.Glaxo-Smith-Kline monthly capacity: 24.000 -230.000 dosis
Canadians NIH (rVSV-GpZAIRE)(licenced by NewLink Genetics Corp): Vesicular stomatitis virus (VSV) to deliver genetic material from Ebola to recipients’ cells.Canada had roughly 1,500 vials of vaccine made for clinical trials before the 2014 It has been tested in 6 macaques. October 2014: NIH-WalterRedArmy institute start clinical trial in the US WHO: recruited 250 voluteers to start vaccine in Switzerland, Germany, Gabon, Kenya.NewLink capacity, 52.000 to 5.2 million dosis (first ¼ 2015)
Ebolavirus outbreak: Human trials of LIVE VECTOR vaccines
WHO High-level meeting on ebola vaccines access and financing, Oct. 23rd 2014
Agradecimientos
Colaboradores:
Dr. Gonzalo Rojas, UACH
Dra. Marcela Ferrés, PUC
Laboratorio de Virología
Molecular:
Nicolás Muena
Dr. Rodrigo Acuña (Ex–alumni)
Dr. Nicolás Cifuentes (Ex– alumni)
Agradecimientos:
Dr. Marcela Ferrés
Dr. Marcelo López-Lastra
Dr. Rafael Medina
BLS3 – CIM, PUC, Chile
Financiamiento:
FONDECYT 1181799
CONICYT AFB170004 (Centro Excelencia)