Encontro Nacional de Vacina anti-HIV/AIDS 2007
– Goiânia/Go
Vacina Terapêutica anti-HIV
Jorge Casseb
Faculdade de Medicina - USP
Instituto de Infectologia Emilio Ribas - SP
POSSÍVEIS TECNOLOGIAS PARA PREVENÇÃO DE
HIV/AIDS (I)
Disponíveis:
Preservativos (masculino e feminino);
Tratamento das pessoas infectadas: Antiretrovirais;
Tratamento das DSTs;
Circuncisão masculina
Redução de danos entre usuários de drogas
endovenosas.
POSSÍVEIS TECNOLOGIAS PARA
PREVENÇÃO DE HIV/AIDS (II)
Não Disponíveis (ainda em testes):
• Microbicidas;
• Tratamento profilático das pessoas expostas:
Anti-retroviral ;
• Vacina: Preventiva ou Profilática.
RAZÕES DA NECESSIDADE DE UMA VACINA
TERAPÊUTICA ANTI-HIV
•
Impacto da epidemia;
•
Alto custo do tratamento;
•
Restrições econômica ao acesso ao tratamento
(principalmente nos países de maior prevalência da infecção);
•
Dificuldades de adesão ao tratamento;
•
Efeitos colaterais a médio e longo prazo;
•
Impossibilidade de cura apesar do tratamento anti-retroviral.
RACIONAL
 Queda de um log na carga viral pode permite uma
diminuição da transmissão do HIV;
 Maior tempo de progressão da infecção assintomática
para doença (aids);
 Menor exposição do uso aos anti-retrovirais
APLICAÇÕES TERAPÊUTICAS DO USO DE CÉLULAS
DENDRÍTICAS COMO VACINA TERAPÊUTICA:
Tratamento anti-tumores;
Doenças auto-imunes;
Terapia anti-HIV.
SITEMA IMUNE SE CORRELACIONA COM A
EFICÁCIA DE VACINAS BASEADAS EM CÉLULAS
DENDRÍTICAS
• Indução de imunidade tumor-específica para
diversos antígenos tumorais;
• Indução de células T efetoras com
capacidade
de
reconhecer
antígenos
tumorais e secretar TNF e IFNgama;
• Indução de células T de memória;
• Indução de células NK
DESFECHOS CLÍNICOS NOS PACIENTES COM
MELANOMA VACINADOS COM VACINA ANTI-CANCER
Vacina
Total
pacientes
Resposta/
paciente
Resposta
(%)
Vacina peptídeo
410
11
2.7
Vetores virais
160
3
1.9
Células tumorais
43
2
4.6
Células dendríticas
116
11
9.5
Where Do we Head Now?
The HIV Vaccine Global Pipeline (Ph I-II-IIb-III) in 2007
Neut Ab against
lab-adapted
isolates of HIV
CD4 help (+CD8) &
Neut Ab against
lab-adapted
isolates of HIV
Phase III
No efficacy
Phase III
On-going
Cell mediated
immunity
(now includes
mucosal routes)
Phase IIb
On-going
Phase I/IIa
WHO-UNAIDS HIV Vaccine
Initiative
- Neut primary HIV
- Integrated T&B cell
(neut of primary,
CMI, Mucosal) &
durable
- Mimic efficacy of
Live SIVnef
vaccines
None in pipeline,
yet
Modificado de Basic Concepts in HIV Vaccinology ;Gaston Djomand, MD; HVTN Core, FHCRC,
outubro, 2003
POTENCIAIS DESFECHOS PARA UMA VACINA ANTIHIV EFICAZ
WHO-UNAIDS HIV Vaccine
Initiative
Modificado de Basic Concepts in HIV Vaccinology ;Gaston Djomand, MD; HVTN Core, FHCRC,
outubro, 2003
TIMELINE 502: Comitê de monitoramento e segurança em 21 de setembro
de 2007
Análise interina #1
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
Estudo STEP
Placebo – 762 indivíduos analisados : 21 infecções
Vacinados – 741 indivíduos analisados : 24 infecções
www.merck.com/newroom/press_releases/research_and_deve.
LIM 56 - HC– FMUSP, SIMPAIDS 2007
ESTRATÉGIAS EM VACINA TERAPÊUTICA ANTI-HIV
 Uso de proteínas recombinantes do envelope (gp160, gp120 ou gp 41:
Resultados frustrantes;
 Uso de vacina de DNA : 81 indivíduos HIV+ com 4 braço de
intervenção envolvendo ART mais ALVAC vCP1452 (ou placebo) com
ou sem IL-2;
 52 pacientes, aqueles com ALVAC tiveram 0.5 log(10) menor rebote
viral (P=.033). IL-2 mais vacina apresentaram elevação de T CD4
(P<.001), mas não diminuíram carga viral;
 Não houve mudança significativa na resposta linfoproliferativa
específica para o HIV.
Kilby JM, et al. J Infect Dis. 2006
ESTUDOS ENVOLVENDO INTERRUPÇÃO
PROGRAMADA DE ART E USO DE VACINA - CONCEITO
DE AUTOVACINAÇÃO
 97 infectados pelo HIV, com Cv<50 cópias/mL e T CD4(+) >400
cells/mm(3) com ART, STIs (interrupção programada),
imunização com ALVAC-HIV vCP1452, ou STIs com imunização
com ALVAC-HIV vCP1452:
Pacientes nos 2 braços de STI tiveram um significativo
prolongamento tempo médio de elevação da carga viral, maior
queda do pico da carga viral, menor rebote da carga viral pósSTI e maior proporção de pessoas CV <1,000 cópias/mL pósSTI, comparados com os indivíduos dos braços sem STIs. A
imunização de 3 sets de 3 injeções semanais com ALVAC-HIV
vCP1452 não afetou a carga viral;
 CONCLUSÃO: STI como estratégia de auto-vacinação elevou o
controle imunológico da replicação do HIV.
Jacobson JM J Infect Dis. 2006 Sep 1;194(5):623-32.
LONGA RESPOSTA ESPECÍFICA ANTI-HIV E ATRASO
NA RE-INTRODUÇÃO DOS ARTS
 Pacientes foram avaliados após imunização com p24-like
peptídeos (Vacc-4x) tendo como alvo as células dendríticas (DC).
Resposta celular anti-Vacc-4x não foi modificada ao longo de 18
meses e 62% se mantiveram sem ART.
Kran AM, AIDS. 2006
USO DO DERMAVIR PATCH
DermaVir consiste de um plasmídeo contendo DNA que codifica antígenos
do HIV-1, é quimicamente formulado em uma nanopartícula. DermaVir é
administrado debaixo de um patch depois que preparação da pele
suporta a entrega da nanopartícula para as células de (LC).
As LC epidermais capturam e transportam a nanomedicina para os nódulos
linfáticos de drenagem. Enquanto em trânsito, as LC maduras se
transformam em células dendriticas (DC), as quais eficientemente
apresentam os antígenos codificados em DNA para as células virgens, o
que leva a uma indução de resposta celular. Estudos pré-clínicos e fase
I do DermaVir demonstraram segurança e tolerabilidade .
Entretanto, novos estudos devem ser realizados, com uso de adjuvantes
moleculares para melhorar a imunomodulação deverão ser adicionados
na nanopartícula (Lori F, 2007).
DIFICULDADES DAS ESTRÁTEGIAS USADAS
 A resposta imune ótima somente acontece onde ocorre
controle viral; ou seja há necessidade de resposta antiviral pelos medicamentos para que a vacina terapêutica
funcione (Wherry et al. JV, 2005, estudo experimental);
 Entretanto, estudos com primatas suportam essa idéia
(Hel et al., Nat Med, 2000);
 Apresentação de antígenos pela DC podem parcialmente
restaurar a incapacidade de resposta T CD4 específica (Costa P et
al. AIDS. 2006)
ESTUDOS COM CÉLULAS DENDRÍTICAS
.
CÉLULA APRESENTADORA - LINFÓCITO CD4+
APC
Antígeno
TCR
Endossomo
Célula T
CD4+
MHC II
H
Lisossomo
CD4
CD3 TCR
Peptídeo
CÉLULA APRESENTADORA - LINFÓCITO CD4+
Antiígeno
TCR
Endossomo
MHC II
Célula TH
Lisossomo
CD4
CD3 TCR
PEPTÍDIO
CÉLULA APRESENTADORA - LINFÓCITO CD4+
Antiígeno
TCR
Endossomo
MHC II
Célula TH
Lisossomo
CD4
CD3 TCR
PEPTÍDIO
CÉLULA APRESENTADORA - LINFÓCITO CD4+
FASE EFETORA DA RESPOSTA IMUNE CELULAR
MHC I
Célula Tc
CD8
Peptídeo CD3 TCR
CÉLULA ALVO E MECANISMOS CITOTÓXICOS
C9 POLIMERIZADO
C
PERFURINA
POLIMERIZADA
ANTÍGENO
ESTRANHO
CÉLULA
ALVO
NK ou OUTRA
CÉLULA
RECEPTOR P/ Fc
PERFURINA
MHC CLASSE I
TCR-CD3
CD8
NUCLEASES
NK
T
CITOTÓXICA
DIFERENCIAÇÃO DE DCs A PARTIR DE MONÓCITOS
coleta de ~30 mL de
sangue periférico
Sangue periférico
CULTURA, EXPANSÃO E INATIVAÇÃO DO VÍRUS
 Coleta de 10 mL de sangue do paciente e separação de PBMCs
 Expansão de vírus em células de doador sadio, (previamente
ativadas por fitohemaglutinina) na presença de IL-2 e polybrene
 Inativação de vírus com aldrithiol-2
DIFERENCIAÇÃO DE DCs A PARTIR DE MONÓCITOS
5-7 dias
Monócito CD14+
DC imatura
CD14- CD11c+ CD1a+
ESTÍMULO DE DCS COM VÍRUS AUTÓLOGO E
INDUÇÃO DE MATURAÇÃO
+
DC imatura
2 horas
HIV do próprio paciente
TNF-alfa
IL-1 beta
48 horas
IL-6
DC madura
CAPACIDADE DE MATURAÇÃO DAS
CÉLULAS DENDRÍTICAS
Dc imaduras
IL-4
GMSF
TNF-alfa
GMSF
CMN
GMSF
M
Dc maduras
ANÁLISE DAS CARACTERÍSTICAS DAS CÉLULAS
DENDRÍTICAS - DC
Análise fenotípica : CD11c, CD1a, CD80,
CD86, HLADR, DC-SIGN
DCs
Produção de citocinas: IL-12, IL-10
Capacidade de indução de resposta celular
CO-CULTIVO DC: LINFÓCITO T
 Linfoproliferação
 Produção de citocinas: IFN-gama e IL-2
 Estímulo de células produtoras de perforina
RESPOSTA IMUNE ADAPTIVA NA SUA FASE INICIAL
Pistola com gene
Pérolas encobertos com genes
Antígeno
Solúvel e
Adjuvante
Epiderme
DNA
Derme
Vaso
Linfático
Aferente
Célula
apresentadora
de antígeno
contendo
peptídeo
derivado
do gene
Órgão Linfóide
Célula
apresentadora
de antígeno
contendo
peptídeo
e adjuvante
Célula secretora
de anticorpos
B
INFECÇÃO PELO HIV
INTERFACE ENTRE O EPITÉLIO E O SISTEMA IMUNE
INFECÇÃO PELO HIV
INTERFACE ENTRE O EPITÉLIO E O SISTEMA IMUNE
Ag
Virus
invade
invade
o tecido
o tecido
Foco
inflamatório
INFECÇÃO PELO HIV
INTERFACE ENTRE O EPITÉLIO E O SISTEMA IMUNE
Captura
do Virus
Ag invade
o tecido
INFECÇÃO PELO HIV
INTERFACE ENTRE O EPITÉLIO E O SISTEMA IMUNE
Ag invade
o tecido
Migração
para o linfonodo
VACINA SIV-DC SUPRIME A CARGA VIRAL EM SÍMIOS
Lu et al. Nat. Med, 2003
 18 indivíduos cronicamente infectados e sem tratamento ARV
 obtenção de PBMC por leucaferese
 diferenciação de DC e estímulo com HIV autólogo inativado
 3x107 DCs inoculadas (4 injeções subcutâneas)
 2 reforços (2 e 4 semanas depois)
RESPOSTA IMUNE PÓS-VACINAÇÃO
RESPOSTA IMUNE PÓS-VACINAÇÃO
DE ACORDO COM A CARGA VIRAL,
DOIS GRUPOS PODEM SER IDENTIFICADOS
EVOLUÇÃO DA CARGA VIRAL EM 18 MESES
Todos os pacientes
bom respondedor
mau respondedor
Lu, Arraes et al, Nature - Dez .2004
EVOLUÇÃO DO NÚMERO DE CÉLULA CD4
EM 18 MESES
Todos os pacientes
bom respondedor
mau respondedor
Lu, Arraes et al, Nature - Dez .2004
PERSPECTIVAS (in vitro)
 Investigar as características das células dendríticas de pacientes
HIV+, pulsadas in vitro com vírus HIV autólogo inativado, com
relação à expressão de moléculas co-estimulatórias, produção de
quimiocinas e citocinas;
 Avaliar o efeito do co-cultivo das células dendríticas pulsadas com
vírus inativado de HIV, sobre a linfoproliferação e produção de
perforina e IFN- por linfócitos T;
 Sugerir quais pacientes poderiam se submeter à vacinação
terapêutica, com base na resposta celular específica in vitro
estimulada por células dendríticas pulsadas pelo HIV autólogo
inativado.
Grupo de vacina terapêutica: Alberto Duarte et al
POSSIBILIDADES NO FUTURO
As células dendríticas podem potencializar in
vitro a resposta celular específica anti-HIV de
indivíduos cronicamente infetados pelo HIV-1:
 Sem uso de terapia anti-retroviral: Atraso no início de ARTs
 Em uso de terapia anti-retroviral com sucesso terapêutico: Menor
custo e exposição aos ARTs;
 Em uso de terapia anti-retroviral com falha terapêutica: Auxílio no
controle virológico
Universidade de São Paulo
Faculdade de Medicina
Departamento de Dermatologia
Laboratório de Investigação Médica Unidade 56 (LIM56)
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Tel: (0XX11) 3066- 7457 Fax: (0XX11) 3081-7190