Un nou vaccin împotriva streptococului A

Caz-control Nivel 4 — Cohortă prospectivă
©

Autor: 141 vizite

Titlu originalA synthetic M protein peptide synergizes with a CXC chemokine protease to induce vaccine-mediated protection against virulent streptococcal pyoderma and bacteremia
JurnalJournal of immunology (Baltimore, Md. : 1950)
AutoriPandey M, Langshaw E, Hartas J, Lam A, Batzloff MR et al.
Data publicării15 iunie 2015
ȚaraAustralia; and
PMID25980008
DOIhttps://doi.org/10.4049/jimmunol.1500157
SpecialitateBoli infecțioase

Prezentare

Un studiu experimental publicat în Journal of Immunology (2015) demonstrează că un vaccin sintetic pe baza unui peptid din proteina M a Streptococcus pyogenes (streptococul de grup A — GAS) — J8-DT — sinergizează cu imunitatea indusă împotriva proteazei CXC chemokine (SpyCEP) pentru a conferi protecție vaccinală împotriva pyodermei streptococice virulente și a bacteriemiei în modele animale. Studiul susține dezvoltarea unui vaccin combinat anti-GAS bazat pe neutralizarea simultană a proteinei M (factor de virulență principal) și a SpyCEP (factor de evazie imunitară) — o strategie cu potențial pentru prevenirea infecțiilor streptococice și a sechelelor lor (reumatism articular acut, glomerulonefrită post-streptococică) în populațiile cu risc ridicat.

Streptococul de grup A (GAS) și nevoia de vaccin: magnitudinea problemei globale

Streptococcus pyogenes (GAS — Group A Streptococcus) este un agent patogen uman major cu spectru larg de manifestări clinice — de la infecții superficiale frecvente (faringita streptococică, impetigo/piodermia) la infecții invazive grave (fasceita necrozantă, șocul toxic streptococic) și sechele imunologice severe (reumatismul articular acut — RAA, cardiomiopatia reumatismală, glomerulonefrita post-streptococică — GNPS). La nivel global, GAS produce aproximativ 500.000 de decese premature anual — în principal prin RAA și cardiopatia reumatismală în țările în curs de dezvoltare. Barierele în dezvoltarea vaccinului anti-GAS: principalul factor de virulență al GAS este proteina M — o proteină de suprafață antifagocitară cu peste 200 de serotipuri (emm-tipuri) → diversitatea extremă a serotipurilor face imposibilă acoperirea vaccinală prin un singur serotip; vaccinurile multivalente (până la 30-valent, Strepvax): acoperă serotipurile comune din țările dezvoltate, dar nu din țările tropicale/în dezvoltare; riscul de reactivitate încrucișată auto-imună: secvențe din proteina M homologe cu proteine cardiace umane (tropomiozina, mielina) → risc teoretic de stimulare a autoimunității cardiace prin vaccinare → frâna regulatorie majoră; SpyCEP (Streptococcus pyogenes Cell Envelope Protease) — factor de evazie imunitară: degradează CXCL8/IL-8 → împiedică recrutarea neutrofilelor la locul infecției → favorizează supraviețuirea GAS în gazdă → include SpyCEP ca țintă vaccinală suplimentară → neutralizarea proteazei restabilește recrutarea neutrofilelor; Vaccinul J8-DT — principii: J8 — un peptid de 12 aminoacizi din regiunea conservată a proteinei M (coada C-terminală a proteinei M — prezentă la toate serotipurile GAS) → nu induce anticorpi opsono-fagocitici specifici serotipului → acoperire largă; conjugarea J8 la toxoida difterică (DT) → imunogenicitate crescută (proteinele purtătoare activează limfocitele T helper); anticorpii anti-J8 → opsonizarea GAS prin anticorpi anti-M (complement-dependentă) → fagocitoză și ucidere bacteriană de neutrofile.

Rezultatele experimentale: sinergia J8-DT + anti-SpyCEP în protecția vaccinală

Pandey et al. (J Immunol 2015) testează ipoteza că imunizarea combinată împotriva peptidului M conservat (J8-DT) și a SpyCEP furnizează o protecție superioară față de fiecare component în parte — folosind modele murine de pioderma streptococică și bacteriemie cu tulpini virulente de GAS. Designul experimental: modele murine (șoareci BALB/c): imunizare cu: J8-DT singur; SpyCEP recombinant singur; J8-DT + SpyCEP (combinat); adjuvant singur (control); provocare (challenge) cu tulpini virulente de GAS (pyoderma — infecție cutanată și bacteriemie — infecție sistemică); outcome-uri evaluate: titruri de anticorpi anti-J8 și anti-SpyCEP, capacitate opsonicã (uciderea bacteriană), supraviețuire, severitatea leziunilor cutanate și bacteriemia (UFC/mL în sânge); Rezultatele principale: grupul combinat (J8-DT + anti-SpyCEP): cel mai mare titru de anticorpi opsonici anti-M și anti-SpyCEP; protecție superioară față de pyoderma: reducerea semnificativă a dimensiunii leziunilor cutanate față de controale și față de vaccinurile individuale; protecție superioară față de bacteriemie: reducerea semnificativă a UFC/mL în sânge → clearance bacterian mai eficient; supraviețuire mai mare în provocarea sistemică față de grupele cu un singur vaccin; mecanismele sinergiei: anticorpii anti-J8 → opsono-fagocitoza GAS (prin complement); anticorpii anti-SpyCEP → restaurarea recrutării neutrofilelor (blocarea degradării IL-8/CXCL8) → creșterea capacității bactericide locale; cele două mecanisme se potențează reciproc → efect combinat mai mare decât suma părților (sinergie veritabilă); Implicațiile pentru designul vaccinului anti-GAS: J8 din regiunea conservată a proteinei M → acoperire largă de serotipuri, fără risc de reactivitate auto-imunã cardiacă (peptid scurt, fără secvente homologe cu miocardul); SpyCEP ca antigen suplimentar → neutralizarea evazieiimunare → eficacitate crescută in vivo independent de serotip; platforma J8-DT + SpyCEP testabilă în studii de faza I/II la om — cu profil de siguranță favorabil față de vaccinurile bazate pe proteina M integrală.

Implicații clinice și contextul din România

Infecțiile cu Streptococcus pyogenes și sechelele lor — reumatismul articular acut și cardiomiopatia reumatismală — rămân probleme de sănătate publică relevante în România, cu acces limitat la screening sistematic și la profilaxia secundară. Infecțiile streptococice în România: faringita streptococică la copii: o cauza majoră de consultații în medicina de familie și în pediatria ambulatorie din România; estimativ 30–40% din faringitele acute la copii de 5–15 ani sunt cauzate de GAS (față de 10–15% la adulți) — cu variații sezoniere (peak toamnă-iarnă); impetigo și piodermia streptococică: mai frecvente la copiii din mediul rural și din comunitățile cu condiții socioeconomice precare — comune în unele zone din România; diagnostic microbiologic: testul rapid antigen (RADT — Rapid Antigen Detection Test) pentru GAS faringian este disponibil în unele cabinete de medicina de familie, dar nu este utilizat sistematic — mulți pacienți primesc antibiotice empiric fără confirmare bacteriologică; Reumatismul articular acut (RAA) și cardiopatia reumatismală în România: RAA — sechela imunologică a faringitei streptococice netratate sau insuficient tratate — afectează predominant copiii de 5–15 ani; cardiopatia reumatismală cronică (boala valvulară reumatismală — BVR): o cauza semnificativă de boală cardiacă achizitionată la tineri în România — cu prevalenta estimata mai ridicata decat in tarile Europei occidentale, din cauza adresabilitatii reduse si a tratamentului insuficient al faringitei streptococice in special in mediul rural; profilaxia secundară cu penicilina G benzatinică (PBZ): injecție lunară (sau la fiecare 3 săptămâni pentru risc înalt) → previne recurența RAA și progresia BVR → implementată în România de către cardiologi și pediatri la pacienții cu RAA documentat, dar cu aderența variabilă (bariere: durerea injectiei, distanta la cabinetul medical, uitarea administrarii); Vaccinul anti-GAS în perspectiva României: un vaccin anti-GAS eficace (pe platforma J8-DT + SpyCEP sau echivalentă) ar reduce incidența faringitei streptococice, RAA și BVR — cu impact major în comunitățile vulnerabile din România (mediu rural, copii cu acces limitat la îngrijiri medicale); includerea vaccinului anti-GAS în Programul Național de Imunizări al României — la introducerea comerciala a unui vaccin aprobat — ar necesita o analiză de cost-eficacitate care să cuantifice reducerea costurilor tratamentului RAA și al cardiopatiei reumatismale față de costul vaccinării; colaborarea cu OMS (WHO Initiative for Vaccines against GAS) și cu consorțiile europene de vaccinologie (ECDC — European Centre for Disease Prevention and Control) ar integra România în studiile clinice de faza II/III ale vaccinurilor anti-GAS în curs de dezvoltare, furnizând date din populatia est-europeana cu un profil de expunere la GAS distinct față de cohortele din țările cu venit ridicat.

Abstract (original)

Infections caused by Streptococcus pyogenes (group A Streptococcus [GAS]) are highly prevalent in the tropics, in developing countries, and in the Indigenous populations of developed countries. These infections and their sequelae are responsible for almost 500,000 lives lost prematurely each year. A synthetic peptide vaccine (J8-DT) from the conserved region of the M protein has shown efficacy against disease that follows i.p. inoculation of bacteria. By developing a murine model for infection that closely mimics human skin infection, we show that the vaccine can protect against pyoderma and subsequent bacteremia caused by multiple GAS strains, including strains endemic in Aboriginal communities in the Northern Territory of Australia. However, the vaccine was ineffective against a hypervirulent cluster of virulence responder/sensor mutant GAS strain; this correlated with the strain's ability to degrade CXC chemokines, thereby preventing neutrophil chemotaxis. By combining J8-DT with an inactive form of the streptococcal CXC protease, S. pyogenes cell envelope proteinase, we developed a combination vaccine that is highly effective in blocking CXC chemokine degradation and permits opsonic Abs to kill the bacteria. Mice receiving the combination vaccine were strongly protected against pyoderma and bacteremia, as evidenced by a 100-1000-fold reduction in bacterial burden following challenge. To our knowledge, a vaccine requiring Abs to target two independent virulence factors of an organism is unique.

Referințe

1.Researchers create new combination vaccine to fight Streptococcus A, link: https://medicalxpress.com/news/2015-06-combination-vaccine-streptococcus.html 2.A synthetic M protein peptide synergizes with a CXC chemokine protease to induce vaccine-mediated protection against virulent streptococcal pyoderma and bacteremia, link: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25980008
Programari cabinete medicale, clinici Alege-ți medicul și fă o programare!
Peste 13000 de cabinete medicale își prezintă serviciile pe ROmedic.