Perspectivas para el Control de ETAs Mediante el Uso de Vacunas

Perspectivas para el Control de ETAs Mediante el Uso de Vacunas El diseño de vacunas contra algunos de los gérmenes mas frecuentes productores de Enfermedades Transmitidas por Alimentos ha sido objeto de un intenso trabajo de investigación y desarrollo en las últimas décadas. Prueba de ello, es la enorme cantidad de trabajos científicos publicados sobre el tema y la existencia de un número importante de ensayos clínicos, en curso o concluidos. Vacunas experimentales contra agentes como Vibrio Cholerae, Rotavirus, Salmonella, Escherichia coli, Shigella, o Campylobacter jejuni, han sido desarrolladas hasta diferentes niveles, estando en algunos casos en etapas de investigación básica de laboratorio (preclínica) y en otros con ensayos clínicos en fase 1 y 2 hasta algunos ensayos en fase 3 y 4. Las estrategias usadas para el desarrollo de las vacunas varían, usando distinto tipo de antígenos (organismos enteros muertos, organismos vivos atenuados, cepas heterólogas, antígenos purificados) y/o distintas vías de administración (oral, parenteral). Existen además situaciones de zoonosis en las que hay una población animal que funciona como reservorio para el patógeno, el cual entra en el humano a través de los alimentos derivados de estos animales. En estos casos se han llevado adelante estrategias dirigidas a vacunar a los animales para evitar la situación de portadores, y en definitiva obtener alimentos mas seguros. Probablemente, el ejemplo mas claro de esto último se encuentra en los esfuerzo tendientes a generar una vacuna contra S. Typhimurium o S. Enteritidis, dirigida a evitar la infección en aves de corral. Sin embargo, y pese a todo estos esfuerzos, hasta ahora no existen vacunas disponibles de uso masivo para ninguno de estos agentes. Sumado a ello, en algunos casos, debieron detenerse ensayos clínicos en curso, debido a reacciones adversas observadas en los individuos vacunados. La mayor parte de la investigación y desarrollo sobre estas vacunas ha sido llevado a cabo en países industrializados, y ha sido pautado por dos objetivos fundamentales: por un lado el interés de contar con vacunas de uso masivo para agentes como rotavirus, ya que estudios de costos económicos llevados adelante en U.S.A., permitieron concluir a las autoridades de ese país, que el uso de vacunas era claramente ventajoso, comparado con los perjuicios económicos que acarrea la enfermedad. Por otro lado, la investigación en otras vacunas, como el caso del cólera, se ha conducido pensando fundamentalmente en vacunas que permitan evitar la diarrea de viajeros, ya que el aumento del turismo internacional ha hecho que una gran cantidad de turistas del primer mundo se desplacen a zonas donde la higiene en el manejo de lo alimentos es menor. En buena parte de los casos, el objetivo de la inmunización es proteger directamente a la población de riesgo (niños, viajeros). En ese contexto surge claro el hecho de que, aun en casos como el cólera, en los que se han logrado grandes avances y existen vacunas probadas en ensayos clínicos fase III, éstas tienen precios que hacen muy difícil que puedan ser usados en forma masiva en niños en nuestra región. En un informe de la OMS, 201

se objetiva que las vacunas orales contra el cólera recomendadas por esa Organización, aún no están listas para ser usadas en los países de la Región. Los costos de las vacunas limitan su adquisición, su efectividad no es conocida en las áreas endémicas y no se recomienda su uso en casos de desastres. Situación actual del estado de desarrollo de algunas vacunas para agentes responsables de ETAs. De acuerdo al registro de la OMS, hasta el año 2000, se habían llevado a cabo alrededor de 43 ensayos clínicos con distintos candidatos vacuanes contra alguno de estos agentes (Tabla 1). Tabla 1.- Status de ensayos clínicos para vacunas contra patógenos causantes de ETAs, (registro de la OMS al 31/12/1999) Agente No. de ensayos terminados No. de ensayos en curso No. de ensayos a comenzar No. de ensayos discontinuados Total V.cholarae 11 5 0 0 16 E.coli (ETEC) 5 2 1 0 8 Shigella 1 2 0 0 3 S.Typhi 2 1 1 1 5 Rotavirus 2 3 1 5 11 Total 21 13 3 6 43 El tipo de vacuna probadas a nivel clínico ha sido fundamentalmente vacunas orales a microorganismos muertos o vivos atenuados (Tabla 2). En algunos casos como cólera existen incluso estudios de perspectiva epidemiológica (fase IV) 202

Tabla 2.- Características de las vacunas incluidas en el registro de ensayos clínicos de la OMS (2000) Agente/vacuna E. coli enterotoxigénico (ETEC) Rotavirus Rotavirus Tipo de vacuna Organismos muertos Cepa híbrida simio-humana viva atenuada Cepa animal (corderos) viva atenuada Ruta de administración Oral Oral Oral Antígeno(s) / cepa(s) Cepas de ETEC expresando antígenos CF/1, CS1, CS1+CS3, CS4, y CS5; Tetravalente (RRV-simio, G1, G2, G40 Monovalente, tipo A, subgrupo1, cepa G10P Shigella Viva atenuada Oral S. flexneri 2a, SC602 V. cholerae Viva atenuada, liofilizada V. cholerae Viva atenuada, liofilizada V. cholerae Viva atenuada, liofilizada V. cholerae Organismos muertos V. cholerae Organismos muertos Oral Cepa 01, CVD103-HgR Oral Cepa 0139, mutant CVD Oral Cepa 0139, Bengal-15 Oral Oral Subunidad beta de toxina colérica recombinante; Cepa 01 céluas enteras Cepa 01 céluas enteras + cepa 0139 S. Typhi Viva atenuada Oral Cepa CVD908- htra S. Typhi Polisacárido purificado Intramuscular Polisacárido Vi 203

Vacunas para la prevención del cólera La búsqueda de vacunas efectivas para el control del cólera se ha centralizado en el diseño de preparaciones consistentes en bacterias muertas o atenuadas que sean administradas por vía oral, y que puedan conferir protección duradera por varios años luego de la administración de una o varias dosis. La posibilidad de generar inmunidad duradera contra Vibrio cholerae, ha quedado demostrada a partir de resultados de estudios epidemiológicos y experimentos de desafío, de los que se pudo comprobar que los individuos que se recuperan de una primer infección desarrollan una fuerte inmunidad que dura muchos años contra el patógeno. Los tipos de vacunas orales en desarrollo son fundamentalmente dos: por un lado bacterias muertas a las que se le agrega subunidad B de la toxina colérica (CTB) purificada, para aumentar su inmunogenicidad por vía oral, y por otro la construcción de cepas de V. Cholerae atenuadas por ingeniería genética. En un ensayo clínico de campo llevado a cabo en Asia con el primer tipo de vacuna, se comprobó que aun cuando es posible alcanzar un nivel de protección de alrededor del 50%, era necesario usar para ello múltiples dosis administradas a lo largo de 4 meses y el porcentaje de protección en niños, que constituyen el principal grupo de riesgo, era mucho menor. Desde entonces esta vacuna ha sido mejorada incluyendo cepas que tienen gran incidencia en esa región. En otra estrategia, varias cepas de V. Cholerae han sido atenuadas y probadas como vacunas. Un candidato vacunal, CVD103Hgr, se preparó eliminando la subunidad A de la toxina colérica, ya que esta es la responsable de la actividad tóxica. Esta vacuna ha sido ensayada en fase I en adultos y niños en América Latina y demostró ser segura e inmunogénica. Sin embargo, en ensayos posteriores de eficacia con la misma vacuna, no lograron demostrar que fuera efectiva para prevenir el cólera. Pese a ello, esta vacuna ha sido licenciada en Canadá y algunos países europeos, y nuevos ensayos clínicos están siendo llevado a cabo. Por otro lado, es interesante destacar que una vacuna a bacteria muerta desarrollada a nivel nacional en Vietnam conteniendo 4 cepas de alta incidencia en la región y sin CTB, ha demostrado generar buenos porcentajes de protección contra las cepas incluidas en la vacuna, requiriendo menor número de dosis y sin necesitar cadena de frío para su mantenimiento. Esto demuestra nuevamente la importancia que tiene mantener líneas propias de desarrollo de vacunas a nivel regional. Vacunas contra E. coli enterotoxigénica. E. coli enterotoxigénica (ETEC) es la segunda causa a nivel mundial, luego de rotavirus, de deshidratación severa por diarreas. Sumado a ello, este patógeno es considerado el mayor causante de diarreas en viajeros, afectando sólo en Estados Unidos a 8 millones de personas por año. Ensayos en voluntarios demostró que la infección con ETEC genera inmunidad protectora frente a nuevos 204

desafíos con la misma cepa. Esto abrió el camino para que se desarrollasen y ensayasen varios candidatos vacunales basados en cepas atenuadas de ETEC que pudiesen imitar una primo infección pero sin causar enfermedad. En sucesivos estudios se demostró que la protección correlacionaba con el desarrollo de IgA secretoria a nivel intestinal contra un antígeno particular: CFA. Una vacuna conteniendo una mezcla de 5 cepas inactivadas de ETEC que en su conjunto expresan las principales variantes de CFA está siendo extensamente probada en voluntarios en varios países del mundo, y hasta ahora ha demostrado ser segura y producir respuestas de anticuerpos similares a la producida durante la infección. Esta vacuna contiene además CTB producida en forma recombinante, ya que además de servir como adyuvante oral, genera respuestas inmunes cruzadas con la toxina lábil (LT) de ETEC. Alternativamente se ha producido y ensayado en voluntarios, un prototipo vacunal que consta de varios tipos de CFA encapsulados en microesferas biodegradables. A nivel experimental se encuentran una vacuna comestible en la cual el antígeno LT se incluye en plantas comestibles, y la construcción de vacunas multivalentes que consisten en cepas atenuadas de Salmonella y Shigella que expresan CFA de ETEC. Vacunas contra Salmonella La salmonellosis como causante de ETAs tiene dos etiologías bien diferenciadas: las causadas por S.Typhi responsables de enfermedad sistémica (fiebre tifoidea), y las causadas por Salmonella no-tifoidea que generalmente provocan un cuadro de gastroenteritis autolimitado. Los serotipos mas frecuentes causantes de gastroenteritis en humanos han sido S. Typhimurium y S. Enteritidis, aunque por lo general se ha dado que en cada momento histórico una de las dos es la predominante.. Las estrategias seguidas para el desarrollo de vacunas contra la salmonellosis, han estado dirigidas casi en su totalidad a desarrollar vacunas contra S. Typhi para uso humano por un lado, y por otro al desarrollo de vacunas contra S. Typhimurium o S. Enteritidis para uso veterinario, como forma de prevenir la infección en los animales portadores que funcionan como reservorio contaminante. Si bien existe una vacuna licenciada contra S. Typhi que consiste en bacterias muertas aplicable por vía parenteral, esta vacuna es usada muy raramente en países industrializados y escasamente en países del tercer mundo, ya que su efectividad es muy limitada y genera frecuentemente reacciones adversas. La administración oral de bacterias muertas, aunque no es reactogénica, no es tampoco efectiva como inmunógeno. En la actualidad, los esfuerzos de desarrollo de vacunas efectivas contra S. Typhi, están orientados fundamentalmente en dos estrategias distintas: el uso del polisacárido Vi purificado como inmunógeno, y el uso de cepas atenuadas como vacunas orales. 205

Distintos ensayos clínicos con la vacuna de Vi, demostraron que una sola dosis de esta vacuna tiene una eficacia de 72-80%, lo cual lo hace una vacuna muy adecuada para uso en lugares del tercer mundo donde la incidencia es muy alta. Mas recientemente se ha demostrado que la inmunogenicidad de esta preparación se puede incrementar conjugando el polisacárido a una proteína portadora, y en particular se ha usado mutantes de la toxina lábil de E. coli, con la idea de obtener una vacuna multivalente contra Salmonella y E. coli. En el área de vacunas orales, la vacuna Ty21a ha sido extensamente probada en Egipto y Chile y aunque se ha demostrado claramente su falta de reactogenicidad y una inmunogenicidad razonable, también ha quedado claro que la eficacia varía con el tipo de formulación y entre distintas poblaciones blanco. Desde 1991 se encuentra licenciada para su uso en los Estados Unidos, y en la actualidad se usa fundamentalmente como vacuna para viajeros. Recientemente la OMS ha sugerido la necesidad de realizar ensayos comparativos entre estas 2 vacunas, para poder contar con información necesaria para futuras recomendaciones de uso de las mismas en áreas que están severamente afectadas por tifoidea. Por otro lado, existen varios candidatos vacunales de Salmonellas racionalmente atenuadas por ingeniería genética. Esto incluye mutaciones en factores de virulencia (phop/phoq, dam) o genes de expresión constitutiva (cepas aro, cya/crp, etc.). Ensayos clínicos con estas cepas han demostrado que es necesario contar con varias mutaciones juntas en aras de obtener una cepa suficientemente atenuada en humanos. A nivel de vacunas veterinarias, los esfuerzo se han centrado en desarrollo de una vacuna para pollos, ya que se considera la población avícola como uno de los reservorios más importantes de Salmonella causante de ETAs. En esta área, si bien se han desarrollado vacunas inactivadas, buena parte de los esfuerzos en investigación se han dirigido a construir cepas atenuadas por ingeniería genética para su uso como vacunas. Una de las mas probadas son las vacunas con deleciones en genes de las vías de los compuestos aromáticos, lo cual convierte a las bacterias en auxotróficas para compuestos aromáticos no presentes en los tejido de su huésped. Por tanto, si bien la bacteria puede invadir, persistirá sólo por un período limitado de tiempo, durante el cual genera una fuerte inmunidad. En nuestro país, y desde hace varios años nos encontramos trabajando en el desarrollo de una vacuna con estas características, preparadas a partir de cepas de S. Enteritidis aisladas durante los brotes que se vienen produciendo regularmente desde 1995. Los resultados de caracterización genotípica de estas cepas, nos han permitido identificar algunos genotipos mayoritarios y otros minoritarios, y a partir de ellos hemos preparados prototipos vacunales que están siendo ensayados en poblaciones controladas de pollos. Resultados obtenidos en dichos ensayos, demuestran que aves vacunadas con una o dos dosis de estas vacunas, tienen una reducción drástica en la secreción 206

de una cepa infectante, minimizando por tanto la posibilidad de que Salmonella entre en la cadena de alimentos a través de huevos contaminados. A partir de estos resultados, es posible plantearse avanzar en una política de vacunación de la población aviar como forma de reducir la posibilidad de brotes en humanos. Vacunas contra Shigella La shigellosis es endémica a nivel mundial, aunque los serotipos predominantes varían en diferentes regiones del mundo. En países industrializados, el serotipo mas frecuentemente encontrado es S. sonnei, mientras que S. flexneri es mas frecuente en países del tercer mundo. Está demostrado que los antígenos O somáticos son inmunógenos importantes y que cepas atenuadas pueden ser buenas vacunas sobretodo si logran estimular respuesta a nivel de mucosas. Cepas de Shigella con distintos tipos de atenuaciones (factores de virulencia, mutantes auxotróficas etc.) se han probado en ensayos clínicos en números reducidos de pacientes mostrando ciertos niveles de inmunogenicidad e inclusive protección en desafíos en voluntarios. Otras aproximaciones han consistido en vacunas conjugadas polisacárido-proteína de aplicación parenteral, las que han demostrado en ensayos randomizados y doble ciego en voluntarios militares, hasta 74% de protección. Vacunas para Rotavirus Rotavirus es la primera causa de diarreas severas in niños tanto en países industrializados como países del tercer mundo, y por ello la búsqueda de una vacuna efectiva contra este patógeno ha sido de alta prioridad para compañías productoras de vacunas y comunidades académicas. En agosto de 1998 se licenció para uso en Estados Unidos la primer vacuna contra rotavirus, que consistía en una vacuna tetravalente preparada con cepas de virus que eran híbridas humano-mono. Sin embargo, y pese a la expectativa generada por esta vacuna, la misma debió ser retirada del mercado un año después, cuando quedó comprobado que existía un riesgo de invaginación intestinal mas elevado en niños que habían recibido la vacuna. Aunque luego de esta experiencia ningún otra vacuna para rotavirus ha sido licenciada, existe una gran cantidad de trabajos a nivel de investigación y desarrollo en nuevas vacunas, con ensayos clínicos finalizados o en curso. Una nueva vacuna combinando esta vez cepas de virus humanas y bovinas, ha demostrado en ensayos en humanos, generar protección similar a la humanomono. Varios otros candidatos están siendo investigados con mayor o menor grado de desarrollo. El uso de una cepa viral, aislada de un niño asintomático y reatenuada por pasaje en cultivo celular, está siendo ensayada en fase II en 207

niños. Otras 2 cepas mas, aisladas de humanos, están también siendo evaluadas en fase I en distintos lugares del mundo. Alternativamente, existen proyectos en curso de construcción de cepas seudovirales, a partir de baculovirus expresando proteínas de rotavirus, o virus encapsulados en microesferas para ser usados en forma oral e incluso prototipos de vacunas a ADN de administración parenteral u oral. Sin embargo, es claro que cualquier nueva vacuna para rotavirus, que efectivamente llegue a ser licenciada para uso en humano, deberá poder demostrar ser suficientemente segura, para excluir el temor a reacciones adversas provocados por la experiencia anterior. Conclusiones En los últimos años se ha avanzado considerablemente en el desarrollo de vacunas contra algunos de los patógenos causantes mas frecuentes de ETAs, y se han llevado a cabo un número importante de ensayos clínicos, para evaluar su inmunogenicidad, falta de reactogenicidad y eficacia. Existen problemas fundamentales a ser resueltos para que todo el gran desarrollo científico y tecnológico que se está llevando a cabo, pueda redituar en un mejoramiento de las condiciones de salud de la población de nuestros países. Las nuevas vacunas requieren una enorme inversión en investigación y desarrollo, y es esperable que cada uno de sus componentes, así como cada paso del proceso de producción de las mismas, este sujeto a patentes y derechos intelectuales. Todo esto hace que los precios finales a los que este nuevo tipo de vacunas se encuentren disponibles, sean muy superiores a los de las vacunas convencionales, limitando por tanto, las posibilidades de uso masivo fuera de los países mas ricos. En ese sentido consideramos de importancia fundamental la posibilidad de generar en nuestros países líneas de investigación y desarrollo propias en nuevas vacunas. Referencias bibliográficas. 1.- Robertson, S.E., Mayans, M.V., El-Husseiny, A., Clemens, J.D. and Ivanoff, B. (2001). The WHO vaccine trial registry. Vaccine 20: 31-41 2.- GAVI Clinical Trials Catalogue. http://www.who.int/vaccines/gavi/catalogue.htm [consulta: 20 abril 2002] 3.- Clinical Trials.gov. S Service of the National Institute of Health. http://www.clinicaltrials.gov [consulta: 20 abril 2002] 208

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