Pretmalārijas vakcīnas: vai jauna atrastā DNS vakcīnas tehnoloģija ietekmēs turpmāko kursu?

Vakcīnas izstrāde pret malāriju ir bijusi viena no lielākajām problēmām pirms zinātnes. Mosquirix^TM , a vaccine against malaria has recently been approved by WHO. Although the efficacy of this vaccine is about 37%, yet this is great step forward as this is first time any anti-malaria vaccine has seen the day. Among the other anti-malaria vaccine candidates, the DNS vaccines using adenovirus as an expression vector, with possibility to provide for multiple malarial antigens seem to have great potential as the technology employed has recently proved its worthiness in the case of Oxford/AstraZeneca (ChAdOx1 nCoV-2019) vaccine against COVID-19.  

Vakcīnas pret malārija ir izrādījušies izaicinājums parazīta sarežģītās dzīves vēstures dēļ, kuram ir dažādi attīstības posmi ar saimniekorganismu, liela skaita dažādu proteīnu ekspresija dažādos posmos, sarežģīta mijiedarbība starp parazītu bioloģiju un saimniekorganisma imunitāti, kā arī atbilstošu resursu trūkums un efektīvas globālās sadarbības trūkums slimību izplatības dēļ galvenokārt trešās pasaules valstīs. 

However, a few attempts have been made to generate and develop an effective vaccine against this dreadful disease. All these have been classified as pre-erythrocytic vakcīnas as they involve the sporozoite protein and targets the parasite before it enters the liver cells.  The first to develop was a radiation-attenuated Plasmodium falciparum sporozoīta (PfSPZ) vakcīna¹ kas nodrošinātu aizsardzību pret P. falciparum infekcija malārija-naïve adults. This was developed by GSK and the Walter Reed Army Institute of Research (WRAIR) in the mid 1970s but did not see the light of the day as there was no significant vaccine efficacy shown. The recent Phase 2 trials that were conducted in 336 infants aged 5–12 months to determine the safety, tolerability, immunogenicity and efficacy of the PfSPZ Vaccine in infants in a high-transmission malārija setting in western Kenya (NCT02687373)², arī uzrādīja līdzīgus rezultātus, ka, lai gan pēc 6 mēnešiem mazākās un lielākās devas grupās bija no devas atkarīga antivielu atbildes reakcija, T šūnu atbildes reakcijas nebija nosakāmas visās devu grupās. Tā kā nebija nozīmīgas vakcīnas efektivitātes, tika nolemts neveikt šīs vakcīnas lietošanu šajā vecuma grupā. 

Vēl viena vakcīna, ko 1984. gadā izstrādāja GSK un WRAIR, ir RTS,S vakcīna, ko sauc par Mosquirix.^TM kas ir vērsta pret sporozoīta proteīnu un ir pirmā vakcīna, kas ir pakļauta 3. fāzes izmēģinājumam³ un pirmais, kas jānovērtē ikdienas imunizācijas programmās malārijas endēmiskajos apgabalos. Šī pētījuma rezultāti liecina, ka bērniem vecumā no 5 līdz 17 mēnešiem, kuri saņēma 4 RTS,S vakcīnas devas, efektivitāte pret malāriju bija 36% 4 gadu novērošanas laikā. RTS,S satur R, kas attiecas uz centrālo atkārtojuma reģionu, vienu ļoti konservētu tandēma atkārtotu tetrapeptīdu NANP, T attiecas uz T-limfocītu epitopiem Th2R un Th3R. Kombinētais RT peptīds ir ģenētiski sapludināts ar B hepatīta virsmas antigēna (HBsAg) N-galu, “S” (virsmas) reģionu. Pēc tam šis RTS tiek līdzekspresēts rauga šūnās, lai iegūtu vīrusiem līdzīgas daļiņas, kuru virsmā ir gan sporozoīta proteīns (R atkārtojuma reģions ar T), gan S. Otrā “S” daļa ir izteikta kā nekausēts HBsAg, kas spontāni saplūst ar RTS komponentu, tādēļ nosaukums RTS,S.  

Another vaccine that has been developed against malārija ir DNS-Ad vaccine that uses human adenovīruss izteikt sporozoīta proteīnu un antigēnu (apikālās membrānas antigēns 1)⁴. The phase 2 trials have been completed on 82 participants in a Phase 1-2 non-randomized open label trial to assess the Safety, Immunogenicity, and Efficacy of this vaccine in Healthy Malārija-Naïve Adults in the US. The highest sterile immunity achieved against malārija following immunization with this adenovirus-based subunit vaccine was 27%.  

Citā pētījumā cilvēka adenovīruss tika nomainīts pret šimpanzes adenovīrusu un cits antigēns TRAP (ar trombospondīnu saistīts adhezīvs proteīns) tika sapludināts ar sporozoīta proteīnu un apikālās membrānas antigēnu, lai uzlabotu aizsardzību.⁵. Vakcīnas atbildes reakcija šajā trīs antigēnu apakšvienību vakcīnā bija 25%, salīdzinot ar –2% divu apakšvienību vakcīnā, salīdzinot.  

The above studies suggest that the use of DNS adenovirus based multi-subunit vakcīnas may afford better protection (as mentioned above) and also as is the case in study shown with the recent Oxford/AstraZeneca ChAdOx1 nCoV-2019 vaccine against COVID-19 that uses genetically engineered adenovirus as a vector to express spike protein as antigen. This technology can be exploited to express multiple protein targets to target the malārijas parasite before it infects the liver cells. The current approved WHO vaccine utilises a different technology. However, time will tell when we will get an effective malarial vaccine that can take care of the disease burden of the African and the South-Asian countries to allow the world to overcome this deadly disease. 

*** 

Atsauces:

1. Clyde DF, Most H, McCarthy VC, Vanderberg JP. Cilvēka imunizācija pret sporozīta izraisītu falciparum malāriju. Esmu J Med Sci. 1973;266(3):169–77. Epub 1973/09/01. PubMed PMID: 4583408. DOI: https://doi.org/10.1097/00000441-197309000-00002 

2. Oneko, M., Steinhardt, LC, Yego, R. un citi. PfSPZ vakcīnas pret malāriju drošība, imunogenitāte un efektivitāte zīdaiņiem Kenijas rietumos: dubultmaskēts, randomizēts, placebo kontrolēts 2. fāzes pētījums. Nat Med 27, 1636-1645 (2021). https://doi.org/10.1038/s41591-021-01470-y 

3. Laurens M., 2019.  RTS,S/AS01 vaccine (Mosquirix™): an overview. Human Vakcīnas & Immunotherapeutics. Volume 16, 2020 – Issue 3. Published online: 22 Oct 2019. DOI: https://doi.org/10.1080/21645515.2019.1669415 

4. Chuang I., Sedegah M., et al 2013. DNS Prime/Adenovirus Boost Malaria Vaccine Encoding P. falciparum CSP un AMA1 rada sterilu aizsardzību, kas saistīta ar šūnu mediētu imunitāti. PLOS Viens. Publicēts: 14. gada 2013. februārī. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0055571 

5. Sklar M., Maiolatesi, S., et al 2021. Trīs antigēni Plasmodium falciparum DNS prime—Adenovirus boost malaria vaccine regimen is superior to a two-antigen regimen and protects against controlled human malaria infection in healthy malaria-naïve adults. PLOS One. Published: September 8, 2021. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0256980 

***