Wirusowe zapalenie wątroby typu C – nowe metody leczenia i zapobiegania
Alicja M. Chmielewska 1 , Małgorzata Rychłowska 1 , Ewelina Król 2 , Karolina Solarz 1 , Krystyna Bieńkowska-Szewczyk 1Abstrakt
Wirusowe zapalenie wątroby typu C (WZW C) jest jednym z najważniejszych problemów zdrowotnych na świecie. Terapia z użyciem pegylowanego interferonu-alfa i rybawiryny wywołuje uciążliwe działania niepożądane, a jej skuteczność zależy od genotypu wirusa. W latach 2011-2013 wprowadzono na rynek nowe leki – inhibitory proteazy wirusowej (telaprevir, boceprevir i simeprevir) oraz inhibitor polimerazy wirusa HCV (sofosbuvir) w połączeniu z terapią standardową. Po raz pierwszy dopuszczono również terapię z wyłączeniem interferonu dla sofosbuviru+rybawiryny. Nowe terapie zwiększyły skuteczność leczenia, jednak ich stosowanie wiąże się ze wzrostem kosztów, występowaniem dodatkowych działań niepożądanych i ryzykiem nabywania lekooporności. W zaawansowanych badaniach klinicznych znajduje się wiele nowych związków hamujących bezpośrednio funkcje białek wirusowych (proteazy, polimerazy i białka NS5A) lub czynników komórkowych zaangażowanych w replikację wirusa (cyklofiliny A, mikroRNA – miR-122). Prawdopodobnie w ciągu najbliższego roku wprowadzone zostaną nowe leki pozwalające na całkowite wyeliminowanie interferonu. Jednocześnie prowadzone są badania nad wyznaczeniem czynników prognostycznych odpowiedzi na leczenie WZW C pozwalających na zastosowanie spersonalizowanej terapii. Największym sukcesem w tej dziedzinie było wyznaczenie polimorfizmu nukleotydowego IL-28B, który koreluje ze skutecznością leczenia WZW C w terapii interferonem i rybawiryną. Alternatywą dla leków przeciwwirusowych są szczepienia ochronne, jednak w przypadku WZW C szczepionka jest niedostępna. Uważa się, że efektywne szczepienie powinno wzbudzić humoralną i komórkową odpowiedź immunologiczną, swoistą dla wszystkich genotypów wirusa. W tym celu testuje się nowe rodzaje szczepień, obejmujące szczepionki podjednostkowe i genetyczne. Najskuteczniejsze z nich są w I i II fazie badań klinicznych. Praca podsumowuje najważniejsze dokonania ostatnich lat w dziedzinie badań nad nowymi lekami i szczepionkami skierowanymi przeciwko wirusowi zapalenia wątroby typu C.
Wprowadzenie
Wirus zapalenia wątroby typu C (hepatitis C virus – HCV) został zidentyfikowany w 1989 r. jako czynnik etiologiczny wywołujący wirusowe zapalenie wątroby typu C (WZW C). Według szacunków WHO z 2013 r. liczba osób zakażonych na świecie wynosi 150 mln, co stanowi prawie 2% populacji. W Polsce liczba zakażonych jeszcze do niedawna była określana na około 700 tysięcy, jednak ostatnie badania oparte na detekcji przeciwciał anty-HCV sugerują, że liczba ta może być niższa (0,86%, 270 tys. osób) [27].
W około 20% przypadków obserwuje się samoczynną eliminację wirusa HCV z organizmu w fazie ostrej, czyli w ciągu pierwszych sześciu miesięcy od zakażenia. Zdiagnozowanie ostrej infekcji WZW C jest bardzo trudne, ponieważ zazwyczaj przebiega bezobjawowo. U pozostałych 80% pacjentów rozwija się przewlekła infekcja, która w ciągu 10-20 lat może doprowadzić do zwłóknienia (15- 30%), marskości (20%-33%) oraz nowotworu wątroby (~ 2% przypadków) [79]. Wirus HCV składa się z białkowego kapsydu otoczonego osłonką lipidowo-białkową. Wewnątrz kapsydu znajduje się materiał genetyczny wirusa – cząsteczka jednoniciowego RNA kodująca strukturalne i niestrukturalne białka wirusowe. Białka strukturalne wchodzą w skład wirionu i obejmują białko C tworzące rdzeń (kapsyd) wirusowy oraz białka osłonkowe – glikoproteiny E1 i E2 tworzące kompleks. Białka osłonkowe – glikoproteiny E1 i E2 tworzą kompleks zakotwiczony w osłonce lipidowej wirusa. Białka niestrukturalne NS (p7, NS2, NS3, NS4A, NS4B, NS5A, NS5B) pełnią różne funkcje enzymatyczne w cyklu replikacyjnym wirusa HCV, uczestnicząc w obróbce białek wirusowych (proteaza NS3/4A) i w replikacji genomu wirusowego (polimeraza NS5B). Nie wchodzą one w skład wirionów [17].
Jak większość wirusów RNA, wirus HCV wykazuje dużą zmienność genetyczną spowodowaną brakiem aktywności korektorskiej wirusowej polimerazy RNA i mutacjami wprowadzanymi do genomu w czasie procesu replikacji. Najwyższe zróżnicowanie dotyczy regionów kodujących białka osłonkowe wirusa – E1 i E2, zwłaszcza pierwszego rejonu nadzmiennego obecnego na N’ końcu E2 (hypervariable region 1 – HVR1). Ze względu na zmienność genetyczną wyróżnia się 7 głównych genotypów wirusa HCV oznaczanych liczbami 1-7 [85], różniących się sekwencją RNA w 30-35%. W obrębie genotypów wyróżnia się subtypy, które różnią się między sobą w 15-20%. Ponadto, nawet w obrębie jednego gospodarza, wirus występuje w postaci populacji genetycznie różnych, choć blisko spokrewnionych wariantów, określanych jako tzw. quasi-gatunek [56]. Zmienność wirusa HCV ma podstawowe znaczenie dla skuteczności terapii i opracowania nowych uniwersalnych leków oraz szczepień przeciwwirusowych, które powinny celować we wszystkie genotypy wirusa HCV.
Wirus HCV przenosi się przez kontakt z krwią zakażonej osoby. Do większości zdiagnozowanych zakażeń doszło w okresie, kiedy nie korzystano jeszcze z testów wykrywających HCV przy transfuzjach krwi lub przeszczepach. Ponieważ od zakażenia wirusem do pojawienia się objawów WZW C infekcja może przez wiele lat przebiegać w utajeniu, szacuje się, że szczyt diagnozowanych zaawansowanych następstw choroby, takich jak zwłóknienie, marskość i rak wątroby nastąpi około 2020 r. W ostatnich latach nastąpił gwałtowny rozwój badań nad terapiami przeciwko WZW C: zatwierdzono i wprowadzono na rynek cztery nowe leki hamujące funkcje białek wirusowych i uważa się, że w ciągu najbliższych miesięcy zostaną dopuszczone następne. Opracowuje się nowe terapie uwzględniają- ce aktywne działanie leków na wszystkie genotypy HCV, niewywołujące działań niepożądanych i skracające czas leczenia. Poznano też rolę różnych czynników wpływających na wynik leczenia, co może pozwolić na optymalne, indywidualne dopasowanie terapii. Jednocześnie prowadzone są intensywne badania eksperymentalne i kliniczne nad szczepionkami przeciwko wirusowi HCV o działaniu zarówno profilaktycznym jak i terapeutycznym.
Obecna terapia zakażeń HCV
Terapia dwulekowa
W leczeniu przewlekłego zakażenia HCV wyróżnia się obecnie dwa typy terapii: dwu- i trójlekową. Od ponad dekady stosowanie pegylowanego interferonu (PEG-IFN) w połączeniu z rybawiryną (RBV) (terapia dwulekowa) uznawano za tzw. złoty standard terapii WZW C [76]. Interferony to białka zaliczane do rodziny cytokin, wykazujących działanie antywirusowe, antyproliferacyjne i immunoregulujące. Są wytwarzane przez komórki w odpowiedzi na obecność patogenów, np. wirusów i prowadzą do aktywacji grupy genów indukowanych przez interferon (ISG, interferon stimulated genes) indukując szlaki metaboliczne prowadzące do zahamowania transkrypcji, zablokowania translacji, zaburzenia różnych etapów cyklu replikacyjnego wirusów oraz degradacji wirusowego RNA. Wykorzystywane w leczeniu przewlekłego zapalenia wątroby interferony α2a i α2b są połączone z cząsteczką glikolu polietylenowego. Wprowadzenie tej modyfikacji wydłużyło okres półtrwania leku w organizmie pacjenta i zmniejszyło stopień jego degradacji, co umożliwiło przyjmowanie go jeden raz w tygodniu [32]. Obecnie trwają prace nad pegylowanym interferonem lambda 1a w połączeniu z rybawiryną (Bristol-Myers Squibb, III faza badań klinicznych, identyfikator badań: NCT01754974), a także w układzie trójlekowym z telaprevirem (III faza badań klinicznych: NCT01598090) oraz nad postacią doustną interferonu alfa (Interferon-alpha Lozenges, Amarillo Biosciences, II faza badań klinicznych: NCT00695019). We wstępnych badaniach interferon lambda był lepiej tolerowany przez organizm i wykazywał lepszą lub porównywalną skuteczność ze stosowanymi obecnie interferonami alfa [60].
Otrzymana po raz pierwszy w 1970 r. rybawiryna jest syntetycznym analogiem nukleozydowym (guanozynowym) wykorzystywanym w leczeniu wielu infekcji wirusowych. Stosowana w monoterapii wykazuje bardzo słabe działanie antywirusowe, jednak w połączeniu z interferonem znacznie podnosi skuteczność leczenia [62]. Dokładny mechanizm działania rybawiryny w przypadku infekcji HCV nie jest do końca poznany, choć uważa się, że jest wielostopniowy:
(1) stymulacja odpowiedzi immunologicznej komórkowej,
(2) hamowanie komórkowego enzymu dehydrogenazy inozynomonofosforanu (IMPDH) prowadzące do obniżenia puli trifosforanu guanozyny – głównego substratu do syntezy wirusowego RNA,
(3) bezpośrednie blokowanie replikacji HCV RNA przez inhibicję RNA-zależnej polimerazy RNA,
(4)indukcja mutagenezy w obrębie materiału genetycznego wirusa prowadząca do tzw. „katastrofy błędów” [18,82].
W związku z indukowaną przez rybawirynę anemią, w celu obniżenia jej stężenia ogólnoustrojowego opracowano postać proleku (viramidyna), aktywowanego dopiero w wątrobie. Niestety, mimo znacznego obniżenia częstości i nasilenia anemii, w badaniach II fazy nie udało się potwierdzić skuteczności antywirusowej zbliżonej do rybawiryny [55]. Możliwe, że zmiana dawkowania przyniosłaby pożądane rezultaty, jednak obecnie nie prowadzi się żadnych badań w tym kierunku.
Wybór rodzaju leczenia i czas jego trwania są ściśle związane z genotypem wirusa. Pacjentom zakażonych genotypami 2 i 3 zaleca się 24-tygodniową terapię pegylowanym interferonem alfa i rybawiryną, co daje pozytywny wynik w około 80% przypadków. Genotyp 1, występujący u 60% populacji chorych na wirusowe zapalenie wątroby, a także genotyp 4 są dużo mniej podatne na leczenie. Mimo 48-tygodniowego czasu trwania terapii dwulekowej, trwałą odpowiedź wirusologiczną (sustained virological response – SVR) uzyskuje się u 30-50% pacjentów [52]. Ten i inne typy odpowiedzi na leczenie anty-HCV zdefiniowano w tab. 1.
Działania niepożądane to, oprócz stosunkowo niewielkiej skuteczności i wysokich kosztów, największe wady działań terapii anty-HCV. Do najpoważniejszych wymienianych działań niepożądanych stosowania interferonu należą: neutropenia, trombocytopenia i leukopenia wynikające z supresyjnego działania IFN na szpik kostny, aktywacja istniejących chorób przewlekłych w tym tarczycy, zmiany naczyniowe oraz objawy grypopodobne, poważne zaburzenia psychiczne, takie jak bezsenność, pobudzenie, czy depresja. Poza tym inne działania niepożądane spowodowane zażywaniem rybawiryny to m.in.: anemia spowodowana hemolizą wywoływaną przez RBV, wysypki, nudności i biegunki [83]. Pojawiały się też przypuszczenia o działaniu teratogennym RBV, jednak te informacje jak dotąd nie zostały potwierdzone [74].
Terapia trójlekowa
W ostatnich 10 latach na całym świecie nastąpiła intensyfikacja badań nad udoskonaleniem terapii WZW C. Postęp badań nad wirusem HCV oraz upowszechnienie systemów eksperymentalnych umożliwiających pracę z wirusem w hodowlach komórkowych in vitro przyczyniły się do opracowania nowych leków, które znajdują się obecnie na różnych etapach badań, od testów przedklinicznych do zaawansowanych prób klinicznych i mogą być zastosowane w różnych kombinacjach. Nowe związki należą do dwóch grup: leków oddziałujących bezpośrednio na wirusa (direct acting antivirals – DAAs) oraz związków określanych jako HTAs (host-targeting agents), których mechanizm działania jest związany z hamowaniem białek komórkowych odgrywających istotną rolę w cyklu replikacyjnym HCV. Lista dopuszczonych i potencjalnych nowych leków anty-HCV będących w zaawansowanym stadium badań klinicznych przedstawiono w tab. 2.
DAAs pierwszej generacji: telaprevir i boceprevir
Leki pierwszej generacji celujące w enzymy wirusowe, należące do inhibitorów proteazy serynowej NS3/4A – telaprevir (TVR, Incivo, Janssen w Polsce; Incivek, Vertex Pharmaceuticals w USA) i boceprevir (BOC, Victrelis, Merck) zostały dopuszczone do terapii HCV w Europie i Stanach Zjednoczonych w 2011 r. BOC i TVR mogą być stosowane jedynie w terapii skojarzonej z interferonem i rybawiryną. Oba leki należą do grupy inhibitorów peptydomimetycznych o podobnym mechanizmie działania polegającym na wiązaniu do miejsca katalitycznego proteazy NS3/4A blokującym jej aktywność proteolityczną i obróbkę potranslacyjną białek wirusowych. TVR i BOC dopuszczono do terapii osób dorosłych zainfekowanych genotypem 1 HCV, zarówno nieleczonych jak i poddanych wcześniej terapii opartej na IFN o wszystkich profilach braku odpowiedzi na leczenie [4,26,39,99]. Schemat leczenia z zastosowaniem bocepreviru (w dawce 800 mg, 3 razy dziennie) poprzedza tzw. „faza wprowadzająca”, kiedy to pacjenci otrzymują jedynie IFN+RBV przez 4 tygodnie poprzedzające podanie BOC. Faza wprowadzająca ma na celu obniżenie poziomu wiremii i decyduje o skuteczności terapii BOC [43]. Dalsze leczenie kontynuuje się w układzie trójlekowym przez kolejne 24, 32 lub 44 tygodnie w zależności od odpowiedzi wirusologicznej. W przypadku telapreviru stosuje się dawkę 1125 mg dwa razy dziennie w połączeniu z IFN+RBV przez 12 tygodni, po czym leczenie kontynuuje się podając jedynie PEG-IFN+RBV przez 12 lub 36 tygodni w zależności od odpowiedzi na terapię [49]. Badania porównawcze obu terapii wykazały, że pacjenci, którym podawano telaprevir łatwiej osiągają odpowiedź RVR niż ci, którzy przyjmowali boceprevir [6]. Dane te wskazują, że terapia trójlekowa z zastosowaniem telapreviru powinna być stosowana u tzw. trudnych pacjentów, czyli z wysokim wyjściowym stopniem wiremii lub pacjentów zainfekowanych trudniejszym w leczeniu subtypem 1a HCV.
Zarówno telaprevir jak i boceprevir znacznie poprawiają skuteczność tradycyjnego leczenia dwulekowego (30% zwiększenie częstości odpowiedzi SVR) oraz skracają czas leczenia, ale niestety są związane z dodatkowymi ciężkimi działaniami niepożądanymi. W przypadku bocepreviru najczęściej wymieniane to anemia, neutropenia i zaburzenia smaku, natomiast w przypadku telapreviru to m.in. anemia, świąd i wysypka. Wymienione działania niepożądane mają bardzo często ostry przebieg, co powoduje, że są czynnikami limitującymi przebieg terapii. W badaniu klinicznym trzeciej fazy z użyciem terapii trójlekowej z zastosowaniem telapreviru aż 15% chorych przerwało leczenie z powodu zbyt uciążliwych działań niepożądanych [57]. Zredukowanie poważnych skutków wymienionych terapii trójlekowych nie może być przeprowadzone przez obniżenie dawki tych leków lub zastosowanie ich w monoterapii. Udowodniono, że w monoterapii z użyciem zarówno TVR, jak i BOC lekooporne szczepy wirusowe pojawiają się już w czwartej dobie podawania leku [77,91]. Mutacje odpowiedzialne za powstawanie lekoopornych wariantów wywołują oporność krzyżową, uniemożliwiając stosowanie innego inhibitora proteazy w przypadku nieskuteczności poprzedniego.
DAAs drugiej generacji: sofosbuvir i simeprevir
W ostatnim roku przyjęto dwa nowe leki należące do DAAs drugiej generacji: sofosbuvir (Sovaldi, Gilead Sciences) zaakceptowany przez FDA w grudniu 2013 r. i EMA w styczniu 2014 r. oraz simeprevir (Olysio, Janssen Research & Development), który otrzymał zgodę FDA w listopadzie 2013 r. i EMA w marcu 2014 r.
Simeprevir ze względu na mechanizm działania jest zaliczany do DAAs drugiej fali pierwszej generacji. Podobnie jak TVR i BOC jest to inhibitor wirusowej proteazy NS3/4A hamujący obróbkę proteolityczną poliproteiny HCV powstającej w wyniku translacji wirusowego materiału genetycznego. Zaletą simepreviru jest to, że w przeciwieństwie do TVR i BOC stosuje się go doustnie tylko jeden raz dziennie w dawce 150 mg. Lek został dopuszczony do terapii WZW C jedynie w połączeniu z PEG-IFN+RBV, u osób dorosłych zakażonych genotypem 1 HCV, nieleczonych wcześniej oraz tych leczonych IFN+/-RBV. Czas trwania terapii zależy od wcześniejszego przebiegu leczenia i odejmuje dwa dopuszczone schematy:
(1) osobom nieleczonym (treatment naive) oraz chorym po nawrocie wiremii (relapsers) podaje się simeprevir +PEG-IFN+RBV przez 12 tygodni oraz PEG-IFN+RBV przez kolejne 12 tygodni,
(2) u chorych o profilu braku odpowiedzi na IFN+RBV oraz w przypadku wystąpienia marskości wątroby stosuje się potrójną terapię simeprevir+PEG-IFN+RBV również przez 12 tygodni, jednak czas podawania PEG-IFN+RBV wydłużony jest do 36 tygodni. W każdym przypadku terapię należy przerwać jeśli stwierdza się wykrywalne RNA HCV w tygodniu 4, 12 lub 24.
Simeprevir zdecydowanie zwiększa częstość odpowiedzi typu SVR zarówno u pacjentów wcześniej nieleczonych (80% SVR) [22,36,54], jak i w reterapii u chorych nieodpowiadających na leczenie (79% SVR) [100,101]. Lek testowano też u chorych zakażonych genotypem 4 HCV (80% SVR, badania III fazy RESTORE: NCT01567735) oraz w przypadku koinfekcji HIV/HCV (74% SVR) [16], jednak mimo pozytywnych rezultatów terapie te nie są oficjalnie dopuszczone. Mimo stosunkowo łagodnych działań niepożądanych (wysypka, reakcja skórna na światło, świąd, mdłości), stosowaniu leku towarzyszy silna lekooporność; w tym lekooporność krzyżowa na TVR i BOC [71]. Sofosbuvir jest lekiem z grupy DAAs drugiej generacji należącym do inhibitorów wirusowej polimerazy NS5B – głównego enzymu odpowiadającego za replikację HCV RNA. Sofosbuvir jest prolekiem i dopiero in vivo jest przekształcany w postać pośrednią leku (GS-331007), która jest wydajnie pobierana z krwi przez hepatocyty, gdzie kinazy komórkowe przekształcają ją w postać farmakologicznie aktywną – analog trifosforanu urydyny (GS-461203). Ten analog naturalnie występującego nukleotydu jest rozpoznawany przez polimerazę HCV i włączany do nowo powstających kopii wirusowego RNA wywołując terminację łańcucha. Aktywny inhibitor nie jest rozpoznawany przez komórkowe polimerazy DNA i RNA, w tym enzymy mitochondrialne i nie ulega wbudowaniu w DNA czy RNA gospodarza [33].
Sofosbuvir jest przełomowym lekiem w leczeniu WZW C pod kilkoma względami. W Europie dopuszcza się leczenie zakażeń genotypami 1-6 wirusa HCV, podczas gdy pozostałe terapie z zastosowaniem DAAs ograniczają się do genotypu 1. Ponadto, po raz pierwszy zaakceptowano terapię dwulekową sofosbuvir+RBV z wyłączeniem interferonu, przy czym jest to pierwsza całkowicie doustna postać terapii WZW C.
Czas oraz schemat leczenia zależy przede wszystkim od genotypu wirusa. Chorzy z infekcją HCV oraz koinfekcją HIV/HCV leczeni są w układzie trójlekowym (sofosbuvir + RBV+PEG-IFN) przez 12 tygodni w przypadku genotypów 1, 4, 5, 6. Dla genotypów 2 i 3 dopuszczono terapię dwuskładnikową (sofosbuvir+RBV) przez 12 tygodni (genotyp 2) i 24 tygodnie (genotyp 3). W przypadku chorych niekwalifikujących się do leczenia interferonem zaleca się 24 tygodnie terapii dwulekowej (sofosbuvir+RBV). Chorym oczekującym na przeszczep wątroby zaleca się 48 tygodni leczenia dwuskładnikowego lub dłużej, aż do przeszczepu, w celu zminimalizowania ryzyka reinfekcji po transplantacji. Dawka leku to 400 mg w tabletce przyjmowanej 2 razy dziennie. Skuteczność leczenia dowiedziona badaniami klinicznymi wynosi 80-100% w przypadku terapii trójskładnikowej (sofosbuvir+RBV+PEG-IFN) [23,47]; przy czym 80% SVR uzyskano dla trudnych do leczenia pacjentów np. z marskością wątroby [47]. Skuteczność 12-tygodniowej terapii dwuskładnikowej (sofosbuvir+RBV) osiągnęła 97% SVR dla genotypu 2 i tylko 30-57% dla genotypu 3 [37,47]. Wydłużenie okresu leczenia do 16 tygodni poprawiło skuteczność dla tego genotypu średnio prawie do 62% SVR, jednak dopiero 24 tygodnie leczenia pozwoliły na uzyskanie 91% SVR dla genotypu 3 [102]. Terapia dwuskładnikowa (sofosbuvir+RBV) u pacjentów leczonych wcześniej IFN+RBV, którzy wykazali całkowity brak odpowiedzi na leczenie (null responders) osiągnęła jedynie 10% SVR [23].
Poza dużą skutecznością sofosbuviru jego atutami są niewielka toksyczność (działania niepożądane to zmęczenie i ból głowy) oraz wysoki próg genetyczny dla lekooporności. Daje to dużą przewagę tego modelu leczenia nad pozostałymi z jednym tylko zastrzeżeniem dotyczącym niezwykle wysokich kosztów terapii. 12-tygodniowy cykl leczenia kosztuje około 279 tys. PLN (252 tys. sofosbuvir + 27 tys. PEG-IFN+RBV). Dla porównania przybliżone koszty leczenia WZW C dla dostępnych obecnie leków zebrano w tab. 3.
Leki w fazie eksperymentalnej
Jak wynika z zestawienia przedstawionego w tab. 2 wiele potencjalnych nowych leków przeciwko WZW C znajduje się obecnie w fazie eksperymentalnej, a niektóre z nich prawdopodobnie w najbliższych latach wejdą na rynek. Zjawisko powstającej lekooporności związane ze stosowaniem leków z grupy DAAs, wysokie koszty leczenia oraz liczba chorych oczekujących na skuteczną i osiągalną terapię stale motywują do poszukiwania i wprowadzania nowych leków o różnej specyfice działania.
Inhibitory proteazy
Inhibitory proteazy hamują proces powstawania białek wirusowych przez blokowanie procesu obróbki proteolitycznej poliproteiny HCV, która powstaje w wyniku translacji wirusowego RNA. Dopiero kotranslacyjna proteoliza uwalnia z poliproteiny poszczególne białka wirusowe. Po zarejestrowaniu simepreviru prace nad niektórymi lekami z tej grupy wstrzymano (np. faldaprevir, Boehringer-Ingelheim, wstrzymany w fazie III), jednak trzy inne związki: vaniprevir (Merck), asunaprevir (Bristol-Myers Squibb) i ABT-450 (Abbott) znajdują się na ostatnim etapie badań lub oczekują na wdrożenie (vaniprevir) (tab. 2). Większość testowanych inhibitorów wykazuje aktywność antywirusową również wobec genotypów innych niż 1, ale niestety żaden nie jest w pełni aktywny wobec genotypu 3. Inną wadą potencjalnych leków z tej grupy jest szybkie tempo powstawania wariantów lekoopornych wirusa. Udowodniono, że duża liczba mutacji punktowych prowadząca do selekcji szczepów opornych pojawia się już w ciągu kilku dni do tygodni przy stosowaniu tych inhibitorów w monoterapii [64]. Duże nadzieje wiąże się z tzw. inhibitorami proteazy drugiej generacji. Związek o nazwie MK-5172 (Merck) wykazał aktywność antywirusową wobec wszystkich 6 genotypów wirusa HCV w badaniach klinicznych, a w przeciwieństwie do pozostałych inhibitorów tej klasy ma wyższy próg lekooporności [7].
Inhibitory polimerazy
Inną klasą związków antywirusowych są inhibitory wirusowej polimerazy RNA (NS5B). Inhibitory te podzielono na dwie grupy: analogi nukleozydowe/nukleotydowe oraz nienukleozydowe inhibitory polimerazy (tab. 2). Związki te są obecnie testowane zarówno w układach trójlekowych w połączeniu z terapią PEG-INF+RBV, jak i w terapii wieloskładnikowej z wyłączeniem PEG-IFN.
Leki o charakterze analogów nukleozydowych/nukleotydowych imitują substraty dla polimerazy, a po ich włączeniu do nowo powstającego RNA dochodzi do zatrzymania procesu replikacji wirusowego materiału genetycznego. Ponieważ miejsce aktywne polimerazy HCV jest silnie konserwowane w różnych genotypach, analogi te są aktywne wobec wirusów wszystkich genotypów, a co więcej należą do inhibitorów o wysokim progu lekooporności. Pierwszy lek z tej grupy simeprevir zarejestrowano w tym roku, a kilka innych znajduje się obecnie w II fazie badań klinicznych (tab. 2). Nienukleozydowe inhibitory polimerazy wiążą się do jednego z czterech miejsc allosterycznych białka NS5B, co upośledza aktywność enzymu, a tym samym blokuje syntezę wirusowego RNA. Antywirusowa aktywność większości testowanych związków jest ograniczona do wirusa HCV genotypu 1, a warianty lekooporne pojawiają się niedługo po rozpoczęciu terapii. Ze względu na dość małą skuteczność np. tegobuviru (Gilead) i filibuviru (Pfizer) w terapii skojarzonej z PEG-IFN+RBV oraz ogromną oporność krzyżową zarówno między inhibitorami wiążącymi się do tego samego lub innego miejsca allosterycznego enzymu, prace nad tymi lekami przerwano w 2013 r. [65]. Dwa inne leki znajdujące się obecnie w III fazie badań klinicznych to BI207127 (Boehringer-Ingelheim) i ABT-333 (Abbott).
Inhibitory NS5A
Atrakcyjnym celem nowych DAAs może być białko NS5A, które wchodzi w skład kompleksu replikacyjnego HCV. Udowodniono, że antywirusowe działanie kilku inhibitorów NS5A, będących obecnie w fazie badań, polega na wiązaniu z jego domeną I, przez co zahamowana jest zdolność NS5A do regulacji procesu replikacji, ale dokładny mechanizm inhibicji nie jest jeszcze poznany. Najbardziej zaawansowane badania (faza III badań klinicznych) są przeprowadzane z użyciem inhibitorów o nazwie daclatasvir (Bristol-Myers Squibb) oraz ledipasvir (Gilead). Aktywność daclatasviru potwierdzono in vitro wobec wszystkich genotypów HCV. Wcześniejsze badania udowodniły także, że inhibitor ten stosowany w monoterapii jest aktywny wobec wirusa genotypu 1 [24]. Inhibitory NS5A wykazują silne działanie antywirusowe, są aktywne wobec różnych genotypów, jednak mają niski próg powstawania lekoopornych wariantów HCV, szczególnie wobec subtypu 1a [61]. Leki te wydają się mimo to bardzo atrakcyjne w połączeniu z innymi DAAs z grupy inhibitorów proteazy i/lub polimerazy w terapii wieloskładnikowej z wyłączeniem interferonu. Takie wieloskładnikowe terapie z zastosowaniem inhibitorów NS5A są obecnie przedmiotem zaawansowanych badań klinicznych bądź znajdują się w trakcie procesu ewaluacji przez WHO.
Inhibitory czynników komórkowych
Ze względu na to, że replikacja wirusa HCV w dużej mierze zależy od środowiska komórki gospodarza, czynniki komórkowe są alternatywnym celem przyszłej terapii przeciwwirusowej. Zakłada się, że hamowanie procesów komórkowych istotnych dla namnażania wirusa, powinno obniżyć ryzyko selekcji mutacji lekoopornych. Czynniki te są silnie konserwowane w komórce, więc terapie z ich zastosowaniem powinny być skuteczne wobec wszystkich genotypów HCV. Hamując procesy komórkowe należy jednak uwzględniać ryzyko wystąpienia działań niepożądanych. Jednym z celów terapii antywirusowej są cyklofiliny, które są białkami opiekuńczymi zaangażowanymi w prawidłowe dojrzewanie białek komórkowych. Wykazano, że cyklofilina A wchodzi w skład kompleksu replikacyjnego wirusa HCV przez oddziaływanie z białkami NS5A i NS5B i odgrywa główną rolę w tym procesie [11,12]. Farmakologiczne hamowanie działania cyklofilin za pomocą cyklosporyny A powoduje zahamowanie procesu replikacji HCV. Ponieważ terapeutyk ten działa immunosupresyjnie i obniża odporność organizmu, zsyntetyzowana została jego pochodna pozbawiona właściwości immunosupresyjnych o nazwie alisporivir (DEB-O25, Novartis). Lek ten powoduje zahamowanie replikacji HCV u pacjentów zakażonych genotypami 1, 2, 3 i 4 zarówno w monoterapii, jak i terapii dwulekowej w połączeniu z interferonem [19,63]. 7 sierpnia 2014 r. firmy Novartis i Enanta Pharmaceuticals Inc. ogłosiły rozpoczęcie badań nad terapią łączoną obejmującą alisporivir oraz inhibitor NS5A (EDP-239) w układzie bez IFN.
Obiecującym celem przyszłej terapii anty-HCV jest tak- że miR-122. Jest to jednoniciowa cząsteczka RNA (mikro-RNA), której wysoki poziom ekspresji obserwuje się w wątrobie, a który wiąże się do dwóch swoistych miejsc silnie konserwowanego rejonu niekodującego – 5’ UTR wirusowego RNA stabilizując ten rejon, co ułatwia replikację HCV [41]. W badaniach drugiej fazy bezpieczeństwa i skuteczności znajduje się inhibitor miR-122 – miravirsen (Santaris) [51]. Związek jest antysensownym oligonukleotydem tiofosforanowym, który tworząc heterodupleks z miR-122 blokuje jego działanie. Wykazano, że lek jest aktywny zarówno in vitro, jak i in vivo u pacjentów z przewlekłym zapaleniem wątroby zainfekowanych HCV genotypu 1, jednak konieczne są bardziej szczegółowe badania z użyciem tego związku [40]. Wadą preparatu, w przeciwieństwie do innych leków, jest konieczność podawania go w iniekcji, co w całkowicie doustnych terapiach WZW C, wyklucza przyszłe zastosowanie tego leku.
Kombinacje leków z grupy DAAs – terapie z wyłączeniem interferonu
Przypuszcza się, że kilka terapii łączonych z zastosowaniem kombinacji różnych DAAs+/- rybawiryna (terapie trzy i czterolekowe) zostanie wprowadzonych na rynek jeszcze w tym roku. Największy nacisk kładzie się obecnie na nowe doustne formuły z wyłączeniem interferonu, aby zredukować związane z nim silne działania niepożądane. Jest to również niezwykle istotne z punktu widzenia chorych niekwalifikujących się do leczenia z użyciem interferonu oraz tych, dla których dotychczasowe leczenie było nieskuteczne. Wiele tego typu terapii skojarzonych, jest obecnie w fazie badań. W czterech przypadkach badania zakończono, a nowe terapie zgłoszono do FDA (decyzja oczekiwana jest jeszcze w 2014 r.). W tabeli 4 podsumowano ukończone i najbardziej zaawansowane (III faza) badania obejmujące kombinacje DAAs z wyłączeniem interferonu. Możliwość zastosowania różnych kombinacji DAAs u osób, u których poprzednia terapia z użyciem innych inhibitorów wirusowych była nieskuteczna daje realną szansę na wyleczenie podczas ponownej terapii. Analiza danych z badań klinicznych wskazuje dużą skuteczność powyższych terapii w granicach 90-100% SVR. Część z nich pozwala nawet na skrócenie leczenia do 8 tygodni (sofosbuvir+ledipasvir) oraz na wyeliminowanie rybawiryny, której stosowanie wiąże się z poważnymi działaniami niepożądanymi. O ile jest prawie pewne, że pierwsze tego typu terapie zostaną dopuszczone w IV kwartale 2014 r., to ze względu na spodziewane wysokie koszty z pewnością nie będą ogólnodostępne.
Czynniki prognostyczne odpowiedzi na leczenie WZW C
Koszty leczenia z zastosowaniem DAAs i jego ograniczona dostępność wymagają dokładnej selekcji pacjentów pod kątem spodziewanej skuteczności nowych terapii w stosunku do klasycznego układu dwulekowego PEG- -IFN+RBV oraz bilansu „zysków i strat” ustalanych dla każdego chorego indywidualnie. Uważa się, że jedynie spersonalizowane podejście do leczenia WZW C jest ekonomicznie uzasadnione oraz umożliwia kontrolowanie choroby w skali lokalnej, regionalnej, czy krajowej.
Czynniki mające wpływ na przebieg leczenia WZW C zależą zarówno od chorego jak i zmiennych wirusowych, a ich współzależność decyduje o wyniku terapii. Decyzja o rozpoczęciu leczenia i wyborze terapii jest podstawowa zarówno z perspektywy osób nieleczonych jak i tych, u których wcześniejsza terapia była nieskuteczna. W przypadkach drastycznych działań niepożądanych dobrze zdefiniowane czynniki prognostyczne mogą motywować zarówno pacjentów, jak i lekarzy do kontynuacji bądź zaprzestania terapii. W obliczu wprowadzenia nowych leków generacji z grupy DAAs bardzo ważnym aspektem będzie świadomy wybór między różnymi metodami leczenia ze względu na jego spodziewane rezultaty.
Rola czynników osobniczych jako wskaźników skuteczności leczenia
Z pozytywnym wynikiem leczenia silnie korelują, takie czynniki osobnicze, wiek poniżej 40 lat, płeć żeńska oraz niski wskaźnik BMI (body mass index). Ważne parametry zdrowotne to również infekcje towarzyszące, np. HIV (human immunodeficiency virus) czy HBV (hepatitis B virus) oraz insulinooporność, stłuszczenie wątroby, a także wysoki stopień zaawansowania zmian zapalnych w wątrobie, które obniżają skuteczność leczenia zarówno w układzie dwu- jak i trójlekowym. Biorąc pod uwagę uniwersalną pięciostopniową skalę METAVIR (F0-F4) zwłóknienie w granicach 0-2 koreluje z częstszą SVR, szczególnie w terapii trójlekowej (BOC: F0-2 67 % SVR; F3-4 41-52%; TVR: F0-2 81% SVR; F3-4 46%) [39,70]. Obecnie do leczenia kwalifikowani są w pierwszej kolejności pacjenci z zaawansowanym włóknieniem ze względu na możliwe dalsze powikłania prowadzące do marskości i raka wątroby, choć jego skuteczność w tej fazie choroby jest znacznie niższa.
Podłoże genetyczne
Rola tła genetycznego pacjentów, jako niezależnego parametru prognostycznego pozostaje sporna. W 2009 r. wykazano korelację między odpowiedzią na leczenie interferonem i rybawiryną, a kilkoma polimorfizmami allelicznymi typu SNP (single nucleotide polymorphism – SNP) umiejscowionymi na chromosomie 9 w okolicy genu IL28B. Gen ten koduje interferon gamma, który uczestniczy w aktywacji szlaku nieswoistej odpowiedzi immunologicznej [25,90,92]. Polimorfizmy typu SNP występują powszechnie w genomie człowieka i są związane z dziedziczeniem cech po obojgu rodzicach. Przejawiają się występowaniem różnych alleli (pojedynczych nukleotydów w sekwencji DNA), w odpowiadających sobie miejscach (loci) na dwóch chromosomach homologicznych. Allele tego samego genu różnią się zazwyczaj jednym lub kilkoma nukleotydami, a występowanie więcej niż jednej wersji danego genu określa się jako polimorfizm.
Badania porównawcze całych genomów pozwalają na skorelowanie polimorfizmów genetycznych z występowaniem różnych cech fenotypowych w tym z podatnością na choroby i wrażliwością na leczenie, jak w przypadku WZW C. Dane o największej wartości prognostycznej uzyskano dla dwóch loci w obrębie genu IL28B: rs12979860 i rs8099917, a genotypy korelujące z wyleczeniem to odpowiednio CC (wobec możliwych wariantów CT lub TT) oraz TT (wobec TG lub GG). Genotyp CC w locus rs12979860 koreluje również ze spontaniczną eliminacją wirusa w fazie ostrej infekcji [97]. Wyniki te uznano za niezwykle obiecujące, co doprowadziło do wprowadzenia na rynek komercyjnych testów genetycznych. Niemniej jednak po wprowadzeniu bezpośrednich inhibitorów wirusa HCV rola diagnostyczna polimorfizmu IL28B może mieć mniejsze znaczenie. O ile w wypadku leczenia skojarzonego można z dość dużym prawdopodobieństwem powiązać genotyp IL28B ze spodziewanym rezultatem terapii, o tyle wartość prognostyczna skuteczności leczenia z zastosowaniem DAAs jest niższa i zależy od rodzaju inhibitora. W przypadku sofosbuviru wykazano brak korelacji genotypu IL28B ze skutecznością leczenia [23], podobne wyniki otrzymano dla simepreviru [3], jednak dla telapreviru i bocepreviru zachodzi pewna korelacja, a co za tym idzie wartość prognostyczna genotypu IL28B nadal istnieje, zwłaszcza w odniesieniu do genotypu 1a wirusa [42].
Wartość prognostyczna polimorfizmów IL28B pozostaje aktualna w przypadku decyzji o wyborze terapii, szczególnie u pacjentów zakażonych genotypem 1 leczonych po raz pierwszy, którzy w przypadku korzystnego genotypu IL28B mogliby rozpocząć terapię od formuły dwulekowej (PEG-IFN+RBV) z ewentualnym włączeniem DAAs w przypadku braku odpowiedzi typu RVR. U tych pacjentów oba rodzaje terapii osiągają podobną skuteczność. Pacjenci z genotypem CC, którzy w wyniku leczenia uzyskali RVR, mogą być kwalifikowani do krótszej terapii niż w przypadku genotypów CT i TT, gdyż korzystny genotyp IL28B w połączeniu z odpowiedzią RVR dają prawie 100% prawdopodobieństwo trwałej odpowiedzi wirusologicznej. W przypadku genotypów innych niż 1 korelacja polimorfizmów IL28B ze skutecznością terapii skojarzonej (PEG-IFN+RBV) wydaje się niższa, choć dane literaturowe nie są jednoznaczne [1,53,78]. Parametrem osobniczym powiązanym z wynikiem leczenia WZW C jest też poziom ekspresji genów odpowiedzi na interferon (interferon stimulated genes – ISG). Pacjenci z wysoką wyjściową ekspresją ISG mają mniejsze szanse na osiągnięcie SVR w leczeniu interferonem. Dogodnym biomarkerem do oceny ekspresji ISG jest stężenie chemokiny prozapalnej IP-10 (interferon gamma-inducible protein-10) w surowicy krwi. U chorych nieodpowiadających na leczenie obserwuje się zwiększone stężenie IP-10 w surowicy w porównaniu z tymi, którzy osiągnęli SVR, co koreluje również z nasileniem zmian zapalnych i zaawansowaniem procesu włóknienia wątroby [44]. Wykazano też, że duże stężenie IP-10 wiąże się z częstszym przechodzeniem infekcji ostrej w postać przewlekłą [28]. Oznaczanie stężenia IP-10 w połączeniu z polimorfizmem IL28B mają ważne znaczenie prognostyczne zarówno w ocenie szans powodzenia terapii z zastosowaniem interferonu jak i prawdopodobieństwa samoistnej eliminacji wirusa podczas ostrej fazy infekcji.
Znaczenie prognostyczne parametrów wirusowych
Obecnie w dobie DAAs najprawdopodobniej najistotniejszymi parametrami wpływającymi na skuteczność leczenia będą dane wirusologiczne definiujące wrażliwość danych szczepów wirusa na inhibitory stosowane w terapii oraz monitorowanie zjawiska lekooporności. Najsilniejszym wirusowym czynnikiem prognostycznym jest genotyp wirusa HCV. Do najtrudniejszych w leczeniu zalicza się genotypy 1 i 4, a zakażenia tymi genotypami korelują z niższym odsetkiem SVR w terapii skojarzonej PEG- -IFN+RBV (40-50%) [26], niż dla genotypów 2 i 3 (70-80%) [83]. Niewiele informacji jest dostępnych o genotypach 5 i 6, jednak istniejące dane wskazują na profil odpowiedzi zbliżony do genotypów 2 i 3 [8,45,68,93]. W przypadku terapii trójlekowej częstsze SVR (7-10%) obserwuje się dla subtypu 1b genotypu 1, co wiąże się najprawdopodobniej z częstszym występowaniem mutacji opornych na inhibitory proteazy pierwszej generacji (BOC i TVR) w przypadku genotypu 1a [31]. Subtyp 1a jest również najtrudniejszy w leczeniu z zastosowaniem simepreviru ze względu na naturalny polimorfizm w obrębie kodonów NS3 Q80K występujący w tym subtypie. Również polimorfizmy L31M i Y93H w NS5A związane z opornością na inhibitory tego białka wirusowego są częstsze w genotypie 1 [71]. Zauważa się także różnice w skuteczności leczenia z zastosowaniem DAAs między pozostałymi genotypami HCV (np. sofosbuvir [37,47]), a genotyp 3 jest uznawany za najtrudniejszy w leczeniu z zastosowaniem DAAs.
Ważnym parametrem wirusologicznym jest też wyjściowy poziom wiremii HCV mierzony przed podjęciem leczenia. W przypadku genotypu 1 niskie miano wirusa silnie koreluje z większym prawdopodobieństwem odpowiedzi SVR na leczenie skojarzone PEG-IFN+RBV [30]. Poziom wiremii HCV jest uważany za niezależny czynnik prognostyczny. Wartość progowa między niskim a wysokim poziomem waha się w różnych badaniach między 400 000-600 000, a 800 000 IU/ml. W przypadku genotypów 2 i 3 oraz terapii z zastosowaniem inhibitorów proteazy wyjściowe miano wirusa ma dużo mniejszą wartość predykcyjną, jednak również w tych przypadkach niższy poziom wiremii wiąże się z lepszą odpowiedzią na leczenie [96]. Pozostałe parametry wirusologiczne, takie jak np. wariacja quasi-gatunków HCV określająca strukturę i dynamikę rozwoju populacji wirusowej w zakażonym organizmie, czy zróżnicowanie i zmienność w genach białek wirusowych również mają wpływ na przebieg leczenia WZW C, jednak ze względu na znaczną obszerność i niejednoznaczność danych literaturowych zostaną pominięte; wyczerpujące informacje na ten temat można znaleźć w innych pracach [48,52].
Wraz z wprowadzaniem nowych leków z rodziny DAAs, nowe parametry wirusologiczne będą niezbędne do właściwego dopasowania schematu leczenia dla indywidualnego pacjenta. Bardzo istotne będą wówczas badania mutacji powstających pod wpływem terapii w genomie wirusowym. Mutacje tego typu powinny być definiowane jednocześnie z wprowadzaniem na rynek nowych inhibitorów w celu skutecznego monitorowania powstawania wariantów lekoopornych wirusa HCV i zastępowania nieskutecznych leków innymi kombinacjami DAAs.
Parametry związane z wczesną odpowiedzią na leczenie
Mimo występowania wielu przedstawionych wyżej czynników predykcyjnych, nadal największą wartość prognostyczną w leczeniu WZW C mają parametry wczesnej odpowiedzi wirusologicznej zbierane w czasie trwania leczenia. Kinetyka spadku liczby kopii wirusowego RNA mierzona w 4 i 12 tygodniu kuracji jest najsilniejszym prognostykiem końcowej odpowiedzi wirusologicznej zarówno w układzie dwu- jak i trójlekowym niezależnie od innych bazowych parametrów prognostycznych [38,80]. Pacjenci z typem odpowiedzi RVR oraz korzystnym genotypem IL28B mają 80-94% szans na uzyskanie SVR, podczas gdy ci, u których wirusowe RNA jest wciąż wykrywalne w 12 tygodniu leczenia, mają bardzo małe prawdopodobieństwo wyleczenia. Bezpośredni związek wczesnej kinetyki odpowiedzi wirusologicznej z odpowiedzią na leczenie WZW C stał się podstawą nowego podejścia terapeutycznego „Response-Guided Therapy” (RGT). RGT jest to schemat leczenia, w którym o kolejnych etapach terapii decydują zmiany poziomu wiremii mierzonej jako liczba kopii RNA wirusa HCV. Dopiero RVR i EVR w połączeniu z przedstawionymi wyżej parametrami osobniczymi i wirusologicznymi pozwalają określić z bardzo dużym prawdopodobieństwem szansę uzyskania SVR, czy też braku odpowiedzi na leczenie [66]. Ma to bezpośrednie przełożenie na dalsze decyzje terapeutyczne dotyczące zaprzestania lub kontynuacji leczenia, jego długości czy też włączenia do terapii nowych leków.
Eksperymentalneszczepienia przeciwko wirusowizapalenia wątroby typu C
Wyzwania w produkcji szczepionki przeciwko WZW C
Ze względu na działania niepożądane oraz wysoki koszt leczenia wciąż poszukuje się nowych metod zapobiegania WZW C. Skuteczne szczepienie mogłoby być obiecującą alternatywą bądź, co bardziej prawdopodobne, uzupełnieniem terapii, jednak jeszcze żadna szczepionka anty-HCV nie została wprowadzona na rynek. W przypadku wirusa HCV rozważa się zastosowanie zarówno szczepionek profilaktycznych jak i terapeutycznych. Szczepionka terapeutyczna byłaby podawana przewlekle chorym w celu pobudzenia odpowiedzi immunologicznej pozwalającej na zwalczenie infekcji. Zastosowanie szczepienia terapeutycznego pozwoliłoby na zminimalizowanie działań niepożądanych i obniżenie kosztów terapii [35]. Obecnie testy na obecność wirusa HCV są przeprowadzane rutynowo przy zabiegach medycznych, co znacznie zmniejszyło zapadalność na WZW C. W krajach rozwiniętych problem zachorowań na WZW C dotyczy głównie osób dożylnie zażywających narkotyki oraz pracowników służby zdrowia. Jednak wciąż źródło prawie 20% infekcji jest niepoznane, a zakażenia HCV są nadal bardzo powszechne w krajach Trzeciego Świata, gdzie możliwości leczenia i diagnostyki są ograniczone. Z tych przyczyn istnieje duże zapotrzebowanie na szczepionkę profilaktyczną. Uważa się, że szczepionka taka nie musiałaby chronić przed infekcją, ale raczej pozwalałaby na uniknięcie stanu przewlekłego [81].
Większość dostępnych na rynku szczepionek przeciwwirusowych zawiera atenuowane, żywe wirusy o obniżonej patogenności lub inaktywowane cząstki wirusowe. Zaletą obu rodzajów szczepionek jest wprowadzenie do organizmu licznych antygenów wirusowych i wzbudzenie wielu swoistych reakcji odpornościowych. Niestety, strategie te nie mogą być zastosowane do szczepienia przeciwko WZW C ze względu na brak wydajnego systemu pozwalającego na wytwarzanie cząstek wirusa HCV na dużą skalę. Dlatego też testowane obecnie szczepionki przeciwko wirusowi HCV to głównie szczepionki podjednostkowe oparte na białkach lub peptydach wirusowych produkowanych w różnych systemach ekspresji, bądź szczepionki genetyczne wprowadzające do organizmu materiał genetyczny wirusa HCV, na podstawie którego w komórkach gospodarza zachodzi wytwarzanie i prezentacja antygenów wirusowych. Szczepienia genetyczne obejmują szczepienia plazmidowym DNA oraz użycie wektorów, a więc niepatogennych organizmów, do których metodami inżynierii genetycznej wprowadza się geny HCV.
Aspektem istotnym w konstrukcji szczepionek anty-HCV jest konieczność wzbudzenia odporności organizmu celującej we wszystkie izolaty i genotypy wirusowe. Dlatego też reakcje immunologiczne wywołane szczepieniem powinny być skierowane wobec najmniej zmiennym białkom wirusa. Podstawową kwestią jest wybór odpowiednich antygenów szczepionkowych – wzbudzających silne reakcje immunologiczne, a jednocześnie zawierających konserwowane sekwencje. Jako antygeny szczepionkowe stosuje się zarówno białka strukturalne jak i niestrukturalne HCV [35,81].
Odpowiedź immunologiczna a przebieg WZW C
Spontaniczne wyleczenie WZW C koreluje z wykształceniem swoistej odpowiedzi immunologicznej wobec wirusa. Dokładne poznanie związku między poszczególnymi elementami odpowiedzi a skutecznym zwalczeniem infekcji mogłoby pozwolić na zaprojektowanie skutecznej szczepionki wzbudzającej wszystkie niezbędne elementy odpowiedzi anty-HCV. Analizy porównawcze odpowiedzi u pacjentów rozwijających przewlekłą infekcję i pacjentów zwalczających zakażenie wykazały, że do pozbycia się wirusa konieczne jest współdziałanie wielu elementów odpowiedzi immunologicznej. Silna i długotrwała odpowiedź komórkowa działająca za pośrednictwem limfocytów T cytotoksycznych i pomocniczych skierowana przeciwko wielu epitopom wirusa HCV jest konieczna do zwalczenia zakażenia [86,87], natomiast osłabienie odpowiedzi typu komórkowego powoduje rozwinięcie stanu przewlekłego [20]. Spadek liczby cząstek wirusa we krwi pacjentów zwalczających infekcję koreluje czasowo z pojawieniem się limfocytów T swoistych dla HCV i zwiększoną ekspresją IFN-γ w wątrobie [84].
Przeprowadzone w ostatniej dekadzie dwa niezależne badania w grupach pacjentów zakażonych tym samym szczepem wirusa wykazały, że wytwarzanie we wczesnej fazie infekcji przeciwciał neutralizujących, a więc blokujących wnikanie wirusa do komórek, koreluje ze skutecznym zwalczeniem zakażenia [67]. Także badania prowadzone na szympansach oraz myszach z humanizowaną wątrobą wykazały ochronną rolę przeciwciał neutralizujących [46,58].
Większość przeciwciał wytwarzanych podczas infekcji nie ma aktywności przeciwwirusowej. Przeciwciała są skierowane przeciwko zdegradowanym lub niedojrzałym białkom lub rejonom białkowym nieodgrywającym roli w infekcji. Nieliczne przeciwciała neutralizujące blokują wnikanie wirusa do komórek zapobiegając rozprzestrzenianiu się infekcji. Dla wirusa HCV zidentyfikowano wiele przeciwciał neutralizujących skierowanych przeciwko białkom osłonkowym wirusa E1 i E2, zwłaszcza przeciwko rejonom białka E2 wiążącym główny receptor komórkowy dla wirusa HCV – CD81 [34,46] oraz rejonowi nadzmiennemu HVR1 [34]. Ze względu na dużą zmienność genetyczną rejonu HVR1 wirus HCV skutecznie unika odpowiedzi skierowanej wobec HVR1, a przeciwciała anty-HVR1 neutralizują jedynie wirusy tego samego szczepu. Natomiast przeciwciała skierowane wobec konserwowanych regionów białek osłonkowych mogą neutralizować krzyżowo wirusy z różnych genotypów [94]. Efektywna szczepionka powinna wzbudzać optymalną odpowiedź układu immunologicznego czyli odpowiedź limfocytów T cytotoksycznych i pomocniczych wobec rożnych epitopów wirusowych, w tym epitopów białek niestrukturalnych, a także wytwarzanie przeciwciał neutralizujących wiążących konserwowane części białek osłonkowych.
Podjednostkoweszczepionki przeciw WZW C
W ostatnich latach wiele nowych szczepionek eksperymentalnych przetestowano na gryzoniach i ssakach naczelnych, a nieliczne z nich zostały wprowadzone do prób klinicznych u ludzi. Większość badań dotyczyła szczepień terapeutycznych. Testowane szczepionki to przede wszystkim szczepionki podjednostkowe, szczepionki DNA oraz szczepionki wektorowe. Lista testowanych obecnie w próbach klinicznych szczepionek przedstawiono w tab. 5.
Ze względu na trudności w uzyskaniu całych cząstek wirusa HCV w komórkach, w testowanych szczepionkach podjednostkowych dostarcza się pojedyncze białka wirusowe lub ich kombinacje. Wprowadzenie oczyszczonych białek lub peptydów do organizmu wywołuje reakcje immunologiczne oparte w głównej mierze o wytwarzanie swoistych przeciwciał.
Szczepionki oparte o białka E1/E2
Ze względu na swoje położenie na zewnątrz wirionu, białka osłonkowe E1/E2 wirusa HCV są odpowiedzialne za oddziaływania między wirionem a receptorami komórkowymi i umożliwiają wnikanie wirusa do komórek [98]. Jako białka powierzchniowe E1/E2 stanowią główny cel przeciwciał neutralizujących wytwarzanych w czasie zakażenia. Największym wyzwaniem związanym z użyciem białek osłonkowych do szczepień jest ich duża zmienność i konieczność wyeksponowania najbardziej konserwowanych regionów białkowych. Szczepionka E1/E2 opracowana przez koncern Chiron (teraz Novartis) oparta została na rekombinowanych białkach osłonkowych wirusa HCV genotypu 1a oczyszczonych z hodowli komórek ssaczych. Szczepionkę przetestowano na gryzoniach i szympansach i w obu przypadkach wzbudziła wytwarzanie przeciwciał neutralizujących różne izolaty wirusa HCV [59,89]. W 2010 r. została przetestowana jako szczepionka profilaktyczna w pierwszej fazie prób klinicznych na 60 zdrowych ochotnikach. Wykazano dobrą tolerancję szczepionki, a także jak w poprzednich modelach badawczych, stymulację wytwarzania przeciwciał neutralizujących krzyżowo różne izolaty wirusa HCV [72,88]. Szczegółowa analiza odpowiedzi komórkowej nie została przedstawiona. Niewątpliwym sukcesem było wykazanie, że mimo zmienności białek osłonkowych HCV, szczepienie białkami E1E2 jednego izolatu wirusowego może wywołać odpowiedź swoistą dla wielu różnych izolatów.
• Szczepionki oparte o białko C
• Szczepionki oparte o białko C Białko rdzenia (C) jest białkiem strukturalnym kapsydu wirusowego. Jest najbardziej konserwowanym białkiem w różnych genotypach wirusa HCV, a przeciwciała anty-C są pierwszymi przeciwciałami wykrywanymi u zakażonych pacjentów. Szczepionka GI5005 koncernu GlobeImmune zawierająca zabite komórki drożdżowe wytwarzające białko C-NS3 została w 2010 r. przetestowana w pierwszej fazie, a w 2013 r. w drugiej fazie prób klinicznych na pacjentach z przewlekłą postacią WZW C. W drugiej fazie badań GI5005 stosowano razem z terapią standardową u 66 pacjentów z przewlekłą infekcją genotypem 1a HCV. Według doniesienia z 2010 r. [69] podanie GI5005 znacząco zwiększyło odpowiedź wirusologiczną, jednak szczegółowe dane nie zostały jeszcze opublikowane.
Genetyczne szczepionki przeciw WZW C
Szczepionki genetyczne to szczepionki najnowszej generacji. Przy szczepieniu genetycznym do komórek gospodarza wprowadza się geny wirusa HCV, które ulegają ekspresji, co prowadzi do syntezy antygenów. Antygeny są produkowane w sposób zbliżony do naturalnego – synteza białka zachodzi w komórkach gospodarza, co efektywnie pobudza odpowiedź humoralną i komórkową. Geny wirusowe wprowadza się przez iniekcje plazmidowego DNA lub z użyciem wektorów. Szczepionki genetyczne testowane w próbach klinicznych najczęściej dostarczają geny białek niestrukturalnych wirusa HCV. Białka NS nie wchodzą w skład wirionów, ale są wytwarzane w zakażonych komórkach podczas infekcji. Odpowiedź immunologiczna wobec tych białek to głównie odpowiedź limfocytów T, które do podjęcia działań efektorowych potrzebują prezentacji antygenów przez cząstki zgodności tkankowej obecne na komórkach. Białka NS mają stosunkowo niezmienną sekwencję w różnych izolatach wirusa HCV i wydają się dobrymi antygenami szczepionkowymi. Szczególnie białko NS3 jest obiecującym antygenem szczepionkowym, gdyż cechuje się wysoką immunogennością i znacznym konserwowaniem sekwencji [75,81].
• Szczepionki DNA
Szczepionki DNA charakteryzują się dużym bezpieczeń- stwem i łatwością produkcji, jednak są mało immunogenne i słabo indukują wytwarzanie przeciwciał. W celu zwiększenia immunogenności podaje się je z adiuwantami lub stosuje elektroporację – za pomocą impulsów elektrycznych wytwarza się pory w błonach komórkowych, co zwiększa wydajność wnikania DNA do wnętrza komórek [9]. Najbardziej obiecującą z kilku testowanych szczepionek DNA wydaje się szczepionka ChronVac-C firmy Tripep. W szczepionce tej DNA plazmidowy niosący geny NS3/4A wirusa HCV jest wprowadzany przez elektroporację. Przeprowadzono próby pierwszej i drugiej fazy u osób przewlekle zakażonych, pierwsze wyniki wskazały na redukcję wiremii i odpowiedź limfocytów T u części pacjentów [75].
• Szczepionki wektorowe
Zastosowanie wektorów wirusowych do szczepień jest nowym podejściem w wakcynologii. W testach przedklinicznych szczepionek anty-HCV na zwierzętach wykorzystano wektory oparte na adenowirusach, wirusie odry, pokswirusach, alfawirusach czy zmodyfikowanym wirusie krowianki (modified vaccinia virus Ankara – MVA) [2,15,50,73]. W próbach klinicznych przetestowano wektory szczepionkowe oparte na adenowirusach i wirusie MVA.
Wirus MVA to osłabiony szczep wirusa krowianki, należącego do pokswirusów. Wektory MVA wywołują silną odpowiedź immunologiczną i nie replikują się w komórkach gospodarza. Bezpieczeństwo stosowania wektorów MVA zostało wielokrotnie potwierdzone, także u pacjentów z supresją immunologiczną. Szczepionka terapeutyczna TG4040 koncernu Transgene zawiera wektor MVA niosący geny niestrukturalne wirusa HCV NS3/4/5B. Szczepionka została przetestowana w badaniach pierwszej fazy, a obecnie trwają badania drugiej fazy, w których jest stosowana razem z terapią standardową [29].
Wektory adenowirusowe są oparte na adenowirusach – wirusach powodujących łagodne infekcje układu oddechowego i pokarmowego. Do celów szczepionkowych używa się wirusów pozbawionych genów odpowiedzialnych za replikację, które nie namnażają się w komórkach gospodarza [95]. Adenowirusy powszechnie infekują ludzi i z tego względu większość populacji ludzkiej posiada przeciwciała skierowane przeciwko białkom adenowirusowym, które mogą osłabić wydajność szczepienia wektorem. Można temu zapobiec przez stosowanie rzadkich serotypów adenowirusów lub adenowirusów pochodzących z innych gatunków, np. szympansów [14].
Firma Okairos testuje w próbach klinicznych szczepionkę składającą się z wektora opartego na rzadko występują- cym adenowirusie ludzkim oraz wektora opartego na adenowirusie szympansim. Oba wektory niosą geny NS3-5B wirusa HCV i są podawane jako szczepienie typu „prime-boost”, w którym po szczepieniu jednym typem adenowirusa następuje doszczepienie następnym. Użycie dwóch różnych wektorów zapobiega powstaniu przy pierwszym szczepieniu odpowiedzi mogącej neutralizować wektor po podaniu kolejnej dawki. Szczepionka adenowirusowa została przetestowana na zdrowych ochotnikach, wykazując bezpieczeństwo i immunogenność [5]. Obecnie testowana jest na przewlekle chorych, a także na dużej grupie osób o podwyższonym ryzyku infekcji. Testowane są także szczepienia łączące podanie wektora adenowirusowego i wektora MVA zawierających niestrukturalne geny HCV. Szczepienie wektorami adenowirusowymi z genami E1E2 oraz rekombinowanym białkiem E1/E2 (Chiron) wzbudziło silną i neutralizującą odpowiedź anty-HCV w badaniach na gryzoniach i jest obecnie testowane na makakach [1]. Sugeruje się, że połączenie szczepień wzbudzających silną odpowiedź komórkową wobec białek niestrukturalnych i białek osłonkowych, a także odpowiedź neutralizacyjną mogłoby umożliwić optymalną ochronę organizmu.
Podsumowanie
Wprowadzenie na rynek dwóch inhibitorów proteazy serynowej NS3/4A – telapreviru i bocepreviru w istotny sposób zwiększyło SVR u pacjentów zainfekowanych genotypem 1 HCV. Obecna terapia z zastosowaniem DAAs ma kilka ograniczeń, co sprawia, że poszukuje się leków, które mogłyby poprawić skuteczność tradycyjnego leczenia. Wiele nowych związków znajduje się obecnie w różnych fazach badań klinicznych w wielu kombinacjach; zarówno w połączeniu jak i bez interferonu lub rybawiryny. Uważa się, że skuteczna, uniwersalna, dobrze tolerowana, doustna metoda leczenia wirusowego zapalenia wątroby typu C będzie dostępna dopiero w przeciągu 5-10 lat.
Niestety, wiadomo, że nowa antywirusowa terapia nie będzie dostępna dla wszystkich zakażonych na świecie osób z powodu wysokich kosztów (tab. 3) oraz braku dostępności do świadczeń opieki zdrowotnej głównie w krajach Trzeciego Świata. Z tego powodu konieczne jest opracowanie skutecznej szczepionki profilaktycznej, która zmniejszyłaby ryzyko nowych zachorowań lub terapeutycznej, która zmniejszyłaby koszty i uciążliwość terapii.