Papillomavirüs Profilaktik Aşıları

Profilaktik Papillomavirüs Aşıları
Araş. Gör. Dr. Latife Sütcü
Prof. Dr. Bülent Baysal
Papillomavirus Prophylactic Vaccines
M. Saveria Campo1* and Richard B. S. Roden2*
Division of Pathological Sciences, Institute of Comparative
Medicine, Garscube Campus, University of Glasgow,
Glasgow G61 1QH, United Kingdom,1 and Department of
Pathology,The Johns Hopkins University,
Baltimore, Maryland 212312
JOURNAL OF VIROLOGY, Feb. 2010, p. 1214–1220
 Papillomavirüs ailesi yüzlerce virüsten oluşmaktadır.
 PV epitelyal dokuyu enfekte eder ve papillomlara sebep
olabilir.
 Bu papillomlar skuamoz hücreli kansere nadiren de
adenokansere dönüşebilir.
 Serviks uterinin kanserleri sıklıkla yüksek riskli tip olarak
bilinen tip 16 ve tip 18 tarafından oluşur.
 Kanseröz yada prekanseröz lezyonlarda açığa çıkan
proteinler aşıların hedef noktası olmuştur.
 PV papillomdan kansere kadar ilerleyen enfeksiyöz döngüsü
insan ve hayvanlarda birbirine benzemektedir.
 Bu nedenle antiviral aşılama çalışmalarında hayvan
modellerinden yararlanılmıştır.
 Bovine papillomavirüs tip 1 ve 4 (BPV)
 Cottontail rabbit papillomavirüs (CRPV)
 Canine oral papillomavirüs ( COPV
)
Virüsün Yapısı ve Genomu
 Virüs ailesindeki heterojeniteye rağmen viral genetik
yapı birbirine benzerlik göstermektedir.
 Virion (kapsit) zarfsız ikozahedral yapıdadır.
 Kapsit iki yapısal proteinden oluşmaktadır:
L1 major yapısal protein
L2 minor yapısal protein
 Viral genom üç kısımda incelenebilir:
 E1-E7 erken proteinlerini kodlayan kısım
 L1, L2 yapısal proteinleri kodlayan kısım
 Kodlama yapmayan ve replikasyon ve transkripsiyon için
gerekli cis elementleri içeren kısım (long control region-LCR,
upstream regulatory region URR)
Virüsün Yaşam Döngüsü ve Viral
Proteinler
 PV yaşam döngüsü keratinositlerin farklılaşmasına bağlıdır.
 Bu durum konağın
 immün yanıtında
 aşıların hazırlanmasında önemli bir noktadır.
 E proteinleri (erken proteinler)
 E1 viral DNA replikasyonu için gerekli bir helikazdır.
 E2 viral gen ekspresyonunda transkripsiyon düzenleyicisi
ve E1’le beraber replikatif sürece yardımcı olur.
 E4 replikatif fazda salınan ara proteindir.
 E5,E6 ve E7 transforme edici proteinlerdir. Bunların
düzensiz salınımı karsinogenezi başlatır.
 L1 ve L2 major ve minor yapısal proteinlerdir.
 Kapsit oluşumunda rol alırlar.
FIG. 1. (A) Electron micrograph of BPV-4. Magnification, 80,000. (Reprinted from reference 47 with permission of
the publisher.)
(B) Genomic organization of a generic papillomavirus. The circular genome is represented linearly for the sake of
simplicity. The viral open reading
frames are represented by boxes, and the functions of their encoded viral proteins are indicated. LCR, long control
region.
 PV T hücre yanıtında önemli olan intraepitelyal
langerhans hücrelerinin azalmasına sebep olur.
 T hücrelere antijen sunan yüzey MHC class 1 yapımını
baskılar, tip 1 interferon uyarılmasını engeller.
 Tüm bu durumlar lokal inflamasyondaki eksikliği, virüse
karşı oluşan zayıf immün yanıtı ve papillomların
sürekliliğini açıklar
 Hastalarda siğil tedavisi genelde lokaldir; kriyoterapi gibi.
 Toll-like receptor (TLR) agonisti nonspesifik immün
modulatör ajanlar da topikal olarak kullanılabilir.
 HIV pozitif yada organ transplantasyonlu hastalarda siğiller
tedaviye dirençli olabilir (hücresel immün yanıt yetersizliği).
Bu durum terapötik HPV aşılamasının önemini ortaya
koymaktadır.
 Konak immün hücreleri tarafından viral proteinlerin zayıf
tanınmasına rağmen sığır ve tavşanlara yapılan deneysel
inokülasyonlarla özellikle HPV geç proteinlerinin
immünojenik olduğu gösterilmiştir.
 Bu gözlemler öncelikle hayvanlarda ve ardından insanlarda
profilaktik aşı geliştirme çalışmalarında esas olmuştur.
BPV/cattle,
CRPV/rabbit ve
COPV/dog bu çalışmalarda kullanılmıştır.
Virüs Aşıları
• Aşılama ile virüs nötralizan antikor üretimi olmaktadır.
• Bu nötralizan antikorlar L1 ‘i bağlayarak virüsün hücre yüzeyine
tutunmasını ve virion uptake’ni engellemektedir.
• Yapılan çalışmalar HPV’nin ekstrasellüler matrikste (ECM)
laminin 5’e , bazal membranda ise heparan sülfat
proteoglikankarına bağlandığını göstermiştir.
• L1 spesifik nötralizan antikorlar bu bağlanmaları inhibe
etmektedir.
 Virüs aşıları immün yanıtı uyarmada doğal virüs
enfeksiyonundan daha etkilidir.
 Çünkü aşı intramüsküler uygılanmaktadır ve böylece antijen
sunan hücrelere (APC) daha çabuk ulaşacaktır.
 Halbuki doğal enfeksiyon ise epitel dokuyu infekte edeceği
için APC ile daha zayıf bir etkileşim olacaktır.
 Bununla beraber aşı ile sağlanan koruma virüs tipi ile
sınırlandırılmıştır.
 Örneğin BPV tip 4 ile aşılanan sığırlar BPV tip 2’ nin
etkilerinden korunamazlar.
 Bu durum; virüs yüzeyindeki nötralizan determinantlar
büyük oranda uyumlu değilse aşılamanın farklı tiplere karşı
koruyucu olmayacağını göstermiştir.
L1 Aşıları
 Bu aşılar BPV ve CRPV’nin L1 proteininden oluşmuştur.
 Bakteride beta galaktozidaz, glutatayon-S-transferaz veya trp
E ile füzyon yaparak eksprese edilmektedir.
 Bu L1 aşıları kısmen koruyucudur ve düşük titrelerde
nötralizan antikor oluşumu sağlar.
 COPV’nin GST-L1 füzyonu E. Coli’de yapılmaktadır ve
yüksek titrelerde nötralizan antikor oluşumunu indükler ve
köpekleri COPV’nin olası etkilerinden korur.
Virüs Benzeri Partikül Aşıları
 VLP tek başına L1 yada L1 ve L2 birlikte eksprese
edilmesiyle oluşan, viral genom içermeyen viral
parçacıklardır.
 Maya hücreleri veya insektisitlerde elde edilmektedir.
 Aşılanan bireylerde yüksek titrelerde antikor oluşumunu
sağlar.
 Yapılan çalışmalarda VLP aşılamasının mukozal BPV-4 ve
kutanöz CRPV’nin etkilerinden büyük oranda koruduğu
görülmüştür.
 Mukozal COPV’ye karşı da benzer veriler elde edildi.
İnsan VLP Aşıları
 L1 VLP aşılarının iki şekli vardır:
 İlki ; Merck Sharp & Dohme tarafından geliştirilen
Gardasil (HPV tip 16,18 6,11)
 İkincisi; GlaxoSmith- Kline (GSK) tarafından geliştirilen
Cervarix (HPV tip 16 ve 18)
 Yapılan klinik çalışmalarda her iki aşının da %100 etkili olduğu
görülmüş ve 2006’da lisans almıştır.
 Aşının hedef kitlesi adolesan kızlardır.
 Aşılama yaşı ülkeden ülkeye değişiklik göstermektedir.
 İngiltere’de 12-18 yaş
 Amerika’da 13-26 yaş
 Aşılama seksüel aktivite başlamadan önce yapılmalıdır.
 Aşı etkili olmakla beraber yanı zamanda güvenlidir.
 Aşılamadan sonra nadiren ciddi yan etkiler ve ölümler
bildirilmiştir. Elde edilen verilerde bu durumların aşıya bağlı
olmadığı gösterilmiştir.
 Bununla beraber aşı denetleme çalışmaları halen devam
etmektedir.
 Bu başarısına rağmen mevcut VLP aşıların dezavantajları da
bulunmaktadır.
 VLP aşıları L1 üreten virüs tiplerine karşı son derece
etkilidir ama diğer virüs tiplerine karşı etkinliği değişkenlik
göstermektedir(filogenetik benzerliğe göre).
 Mevcut aşılar iki major onkojenik tipe karşı (HPV tip 16-18)
koruyucudur. Ama diğer onkojenik tiplere karşı değildir.
 Bunun için çok çeşitli HPV tipine karşı multivalan bir aşı
gerekmektedir.
 Dokuz tip L1 VLP aşı geliştirme çalışması devam
etmektedir.
 Bir başka dezavantajı da VLP üretiminin ökaryot hücrelerde
yapılmasıdır. Bu yüzden aşının maliyeti artmaktadır.
 L1 pentamerlerinin bakteride üretimi daha ucuz bir alternatif
sağlayabilir.
L2 Aşısı
 Başka bir alternatif de minör kapsit proteini L2’ye karşı
immünizasyon sağlayan VLP aşısıdır.
 GST füzyonu ile BPV-4 L2 aşılaması sığırlarda bu virüse
karşı güçlü bir koruma sağlamıştır.
 Koruma uzun ömürlüdür. Alüminyum adjuvan kullanılması
halinde koruma en az bir yıldır.
 L2 aşılaması nötralizan antikor üretimini sağlar ve oluşan duyarlı
hafıza hücreleri ile aşılamadan yıllar sonra da virüs etkilerine karşı
koruma sağlar.
 BPV-4 L2 peptidine karşı oluşan nötralizan antikorların aynı
zamanda HPV 16 ve HPV 6 L2 peptidine de karşı duyarlı olduğu
anlaşılmıştır.
 Bu durum da HPV 6, 16 ve 18 L2 peptidine karşı oluşan
nötralizan antikorların aynı zamanda heterolog virüs tiplerine karşı
koruma sağladığını göstermiştir.
 Çapraz nötralizasyon L2 peptidinin N terminal ucundaki
yaygın homolojiden olmaktadır.
 Yapılan çalışmalarda N terminal HPV-16 L2 ile aşılanan
tavşanların aynı zamanda CRPV yada rabbit oral
papillomavirus (ROPV)’e karşı da immün olduğu
görülmüştür.
 Ayrıca insan gönüllülerde yapılan profilaktik/terapotik HPV-
16 aşısındaki L2E6E7 füzyon proteini tarafından indüklenen
L2 spesifik antikorlar da farklı HPV tiplerini nötralize
etmektedir.
 Aşılanmamış infekte hayvanlarda L2 antikor titreleri düşük
seviyelerde bulunmuştur.
 Çünkü L2 epitoplarının büyük bir kısmı virüs yüzeyinde
değildir.
 Bu durumda oluşan L2 antikorlarının nasıl koruma sağladığı
düşünülmektedir.
 Monoklonal RG-1 antikoru tarafından tanımlanan L2-
nötralizan epitop viral kapsitin içindedir.
 Ama virüs hücre yüzeyine bağlanınca açığa çıkmaktadır.
 İnfeksiyon hücresel proteaz furin tarafından L2 N-terminal
sekansının çıkarılmasıyla oluşmaktadır. Bu da virüsün
keratinositlere bağlanmasıyla olmaktadır.
 Furin kapsit yüzeyinde L2 peptidini ayrıştırır ve RG-1
epitopu açığa çıkar.
 Açığa çıkan L2 epitoplarını bağlayan anti L2 antikorlar
virüsün ekstrasellüler matriksten hücre yüzeyine geçişini
engeller ve böylece enfeksiyondan korumuş olur.
 Tüm bunlara rağmen L2 nötralizan antikorların titrelerinin
L1’e göre düşük titrelerde olduğu görülmüştür.
 L2 spesifik titreler nasıl artırılabilir ve L2 aşıları
hangi formda sunulabilir?
 Seçeneklerden biri VLP yüzeyine L2 nötralizan epitopunu
ekleyerek nötralizan antikorlarda yaklaşık 10 katlık bir artış
sağlamaktır.
 Bununla beraber bu durum VLP aşılarının maliyet sorununu
çözmemektedir.
 Başka bir alternatif de T helper epitopu ve TLR2 ligandına
bağlanabilen sentetik L2 lipopeptidinin kullanımıdır.
 Sonuç olarak L1 VLP aşılarının iki yaygın onkojenik HPV
tipiyle oluşan enfeksiyonlara karşı korumada son derecede
etkili olduğu görülmüştür.
 Yaygın ve düzenli kullanımında HPV ilişkili kanser
vakalarında dramatik bir azalma görülecektir.
 Bununla beraber servikal kanserle ilişkili diğer HPV tiplerine
karşı da koruyucu olacak daha geniş spektrumlu ve
daha ekonomik aşılara da gereksinim duyulmaktadır.
 L1 ve L2 temelli HPV aşıları hücresel immün cevabı
uyarmaktadır ama bu aşıların hastalığın klinik seyri üzerinde
net bir etkisi olduğu gösterilememiştir.
 HPV ilişkili prekanser ve kanser vakalarında terapötik
aşıların üretimine gereksinim duyulmaktadır.
TEŞEKKÜR EDERİM