Andes Virus
10 Vaccini e anticorpi neutralizzanti
Non sono disponibili vaccini approvati dalla FDA o terapie specifiche per prevenire o trattare l’infezione e/o malattia da hantavirus. Studi in pazienti convalescenti HPS (infetti da ANDV o SNV) e HFRS (infetti da PUUV) suggeriscono una correlazione diretta tra il montaggio precoce di un’efficiente risposta anticorpale neutralizzante (nAb) e risultati di malattia più lievi (Bharadwaj et al., 2000; Pettersson et al., 2014; Valdivieso et al., 2006). L’efficacia protettiva dei sieri iperimmuni nei modelli animali e nell’uomo suggerisce ulteriormente che gli anticorpi Gn/Gc-specifici elicitati dall’immunizzazione attiva o passiva possono avere utilità nel trattamento della malattia da hantavirus (Brocato et al., 2012, 2014; Hooper et al., 2008, 2014a,b; Klingström et al., 2008; Vial et al., 2015). Anche se numerosi studi evidenziano l’importanza degli nAbs per la protezione contro gli hantavirus, la vaccinazione basata sul cDNA potrebbe proteggere i criceti siriani dalla sfida letale ANDV in assenza di qualsiasi attività nAb, suggerendo che gli nAbs sono sufficienti ma non essenziali (Brocato et al., 2013).
La vaccinazione è l’approccio di maggior successo per indurre un potente stato antivirale e offrire protezione contro infezioni e malattie virali. Negli ultimi 20 anni, numerosi candidati vaccinali e modalità sono stati valutati per la loro efficacia contro gli hantavirus. Dal 1990, un vaccino HTNV inattivato in formalina coltivato in cervelli di topi lattanti (Hantavax™) è stato commercializzato nella Repubblica di Corea (Cho et al., 2002; Yamanishi et al., 1988). Tuttavia, a causa della mancanza di studi clinici ben disegnati, la sua efficacia clinica e l’immunogenicità a lungo termine sono rimaste poco chiare. In un recente studio clinico di fase III, è stata riportata un’elevata sieroconversione ma una scarsa generazione di nAb (Song et al., 2016). Un altro studio caso-controllo ha osservato una moderata efficacia protettiva di Hantavax™, soprattutto nelle popolazioni ad alto rischio (Jung et al., 2018). Nonostante la disponibilità di Hantavax™, quindi, c’è un chiaro e urgente bisogno di nuovi e più efficaci vaccini hantavirus.
Come alternativa ai vaccini inattivati, sono stati sviluppati vaccini vivi-attenuati che utilizzano vettori ricombinanti VSV o adenovirus (AdV) che esprimono hantavirus Gn/Gc. Una singola iniezione di un vettore VSV compatibile con la replicazione che esprime ANDV Gn/Gc ha protetto i criceti siriani dalla sfida letale ANDV già 3 giorni dopo l’immunizzazione (Brown et al., 2011; Prescott et al., 2014). La protezione è durata fino a 6 mesi e la perdita di protezione in momenti successivi era correlata a una perdita di risposte nAb (Prescott et al., 2014). La vaccinazione dei criceti a 24 ore dopo la sfida del VSV è stata ampiamente protettiva, suggerendo che l’induzione di un potente stato antivirale dal vettore ricombinante stesso può aver contribuito alla protezione (Brown et al., 2011; Prescott et al., 2014). I VSV a ciclo singolo che trasportano HTNV Gn/Gc hanno anche offerto protezione contro l’infezione da HTNV in un modello di topo Balb/c non letale (Lee et al., 2006). Vettori ricombinanti basati su AdV umano di sierotipo 5 (Ad5V) che esprimono ANDV Gn o Gc e vettori ricombinanti basati su AdV canino di sierotipo 2 che esprimono SEOV Gn hanno offerto protezione ai criceti siriani e ai topi Balb/c contro la sfida letale del virus, rispettivamente (Safronetz et al., 2009; Yuan et al., 2009). I criceti siriani vaccinati con un vettore del virus vaccinia che esprime le proteine Gn/Gc e N di HTNV non hanno mostrato alcuna viremia quando sfidati con HTNV o SEOV, ma erano parzialmente suscettibili all’infezione PUUV suggerendo una parziale protezione incrociata tra hantavirus strettamente correlati, e la possibilità che vaccini hantavirus ampiamente protettivi possono essere progettati (Chu et al, 1995; Schmaljohn et al., 1992).
Anche se le piattaforme vaccinali basate sul virus hanno dimostrato di essere promettenti nei modelli animali, la loro traduzione all’uso umano è stata complicata da diversi fattori (Tatsis e Ertl, 2004). L’immunità preesistente a Ad5V e ad altri sierotipi comuni di AdV potrebbe ridurre l’efficacia del vaccino. Questo problema può essere evitato stabilendo vettori basati su sierotipi rari di adenovirus umani (Barouch et al., 2004; Lemckert et al., 2005) o animali (Kobinger et al., 2006). La scarsa efficacia del vaccino dovuta all’immunità preesistente è stata osservata anche con vettori basati sul virus vaccinia: i virus vaccinia che esprimono HTNV Gn/Gc hanno suscitato titoli nAb specifici per HTNV nel 72% dei pazienti naïve al virus vaccinia, ma solo nel 26% dei pazienti immuni al virus vaccinia (McClain et al., 2000). Anche se c’è poca immunità preesistente contro il VSV nella maggior parte delle popolazioni umane, la crescente popolarità dei vaccini basati sul VSV potrebbe alterare questo scenario in futuro (Lévy et al., 2018; Regules et al., 2017; Suder et al., 2018).
Sono stati valutati anche i vaccini a subunità basati sul DNA che comprendono vettori cDNA che codificano gli hantavirus Gn/Gc. L’immunizzazione di criceti siriani con vaccini a DNA che codificano SEOV o HTNV Gn/Gc li ha resi resistenti alle sfide con HTNV, SEOV e DOBV, ma non con il più divergente PUUV (Hooper et al., 1999, 2001). I vaccini cDNA basati su PUUV e SNV Gn/Gc erano anche protettivi nei criceti siriani (Brocato et al., 2013; Hooper et al., 2013). Inaspettatamente, un vaccino cDNA ANDV equivalente non era immunogenico o protettivo nei criceti siriani nonostante la generazione di alti livelli di nAb contro ANDV e SNV eterologo nei macachi rhesus (Custer et al., 2003). Il trasferimento passivo di sieri ha conferito una protezione completa ai criceti siriani anche quando è stato effettuato 4-5 giorni dopo la sfida dell’ANDV e ha ritardato lo sviluppo di HPS quando è stato iniettato 1 giorno prima della sfida (Custer et al., 2003). In due studi clinici di fase I, tre vaccinazioni con vaccini cDNA che esprimono HTNV o PUUV Gn/Gc tramite consegna epidermica mediata da particelle hanno mostrato un’immunogenicità limitata: solo il 30-56% degli individui ha sviluppato una risposta nAb (Boudreau et al., 2012; Hooper et al., 2014a,b). l’elettroporazione del cDNA ha migliorato la generazione di nAb e ha portato a risposte nAb fino al 78% degli individui (Hooper et al., 2014a,b).
Il trasferimento passivo di anticorpi policlonali da animali immunizzati con vaccini a base di Gn/Gc di hantavirus ha conferito protezione contro la sfida letale ANDV nei criceti siriani (Brocato et al., 2012, 2014; Haese et al., 2015; Hooper et al., 2008, 2014a,b). È importante notare che la trasfusione passiva di sieri iperimmuni da donatori convalescenti ANDV a pazienti HPS acuti ha migliorato gli esiti della malattia e i titoli nAb sono stati trovati per correlare inversamente alla gravità HPS (Vial et al, 2015) suggerendo che le terapie anti-hantavirus basate su mAb potrebbero essere sviluppate come complemento ai vaccini.
Per lo sviluppo di terapie basate su mAb, Garrido et al. hanno isolato cellule B di memoria specifiche per ANDV Gn/Gc da un paziente convalescente HPS per generare anticorpi IgG umani ricombinanti e hanno valutato due mAb potentemente neutralizzanti (JL16 e MIB22) per la loro efficacia post-esposizione in criceti siriani (Garrido et al., 2018). Tutti i criceti trattati con i mAbs, da soli o in combinazione, a 3 e 8 giorni dopo la sfida letale ANDV erano protetti. Uno dei due mAbs, JL16, ha eliminato completamente il virus dal polmone del criceto nonostante la sua minore capacità di neutralizzazione in vitro, suggerendo che le funzioni effettrici anticorpali Fc-dipendenti, compresa la citotossicità cellulare anticorpo-dipendente (ADCC), possono svolgere ruoli nella clearance dell’hantavirus in vivo.