Alternativa in vitro para avaliação de reatogenicidade de vacinas baseadas em vesículas de membrana externa

Jan 19, 2024

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 12675 (2023) Citar este artigo

Detalhes das métricas

Moléculas de ativação imunológica intrínsecas ou adicionadas são essenciais para que a maioria das vacinas forneçam os perfis de imunidade desejados, mas podem aumentar a reatogenicidade sistêmica. As agências reguladoras exigem testes de pirogênio em coelhos (RPT) para demonstração da reatogenicidade da vacina. Recentemente, o teste de ativação de monócitos (MAT) ganhou popularidade como alternativa in vitro, mas este ensaio foi projetado principalmente para testar produtos livres de pirogênios. O objectivo era ajustar o MAT para permitir o teste de vacinas contendo pirogénios numa fase inicial de desenvolvimento, onde ainda não há lote de referência disponível. O MAT e o RPT foram comparados para avaliar perfis de segurança desconhecidos das vacinas candidatas contra a vesícula da membrana externa da tosse convulsa (OMV) com os do Bexsero como vacina substituta de referência. As OMVs de coqueluche com LPS de tipo selvagem ativaram predominantemente TLR2 e TLR4 e foram mais reatogênicas que Bexsero. No entanto, este perfil de reatogenicidade para OMVs contra coqueluche pode ser equalizado ou drasticamente reduzido em comparação com Bexsero ou uma vacina contra coqueluche de células inteiras, respectivamente, através da alteração da dose, modificação do LPS, administração intranasal ou uma combinação destes. É importante ressaltar que, com exceção dos produtos modificados com LPS, os perfis de reatogenicidade obtidos com o RPT e o MAT foram comparáveis. No geral, demonstramos que esta vacina candidata contra coqueluche OMV tem um perfil de segurança aceitável. Além disso, o MAT provou a sua aplicabilidade para avaliar os níveis de reatogenicidade de vacinas contendo pirogénios em múltiplas fases de desenvolvimento de vacinas e poderia eventualmente substituir o teste de pirogénios em coelhos.

A reatogenicidade sistêmica após a imunização é um efeito adverso comumente observado e monitorado. A reatogenicidade é causada por padrões moleculares associados a patógenos (PAMPs) que estão presentes na vacina. Enquanto algumas vacinas são concebidas para serem completamente isentas de PAMPs para minimizar a reactogenicidade sistémica, outros desenhos de vacinas utilizam o efeito adjuvante de PAMPs intrínsecos ou adicionados para orientar as respostas imunitárias para um perfil imunitário específico1. Vesículas de membrana externa (OMVs) são pequenas partículas que são liberadas da membrana externa de bactérias Gram-negativas e, portanto, contêm PAMPs intrínsecos, como lipopolissacarídeos (LPS) e lipoproteínas2. Nas últimas décadas, as OMVs foram implementadas em vacinas desenvolvidas contra diferentes espécies bacterianas, como Bordetella pertussis (B. pertussis), Neisseria meningitidis sorogrupo B (NmB), Neisseria gonorrhoeae (Ng) e Shigella3,4,5,6,7 . Além disso, as OMVs podem ser aplicadas como transportadores e adjuvantes para vacinas proteicas contra, ou seja, infecções virais, como o SARS-CoV-28. A composição dos PAMPs nas OMVs e, portanto, o perfil de reatogenicidade, podem diferir como resultado de espécies selecionadas, processo de produção ou modificações genéticas9. A capacidade de avaliar a reatogenicidade sistémica numa fase inicial do desenvolvimento de vacinas é, portanto, fundamental para conceber vacinas contendo pirogénios com um perfil equilibrado de elevada imunogenicidade e reatogenicidade aceitável.

Todos os produtos parentéricos, incluindo as vacinas OMV, devem ser testados quanto ao conteúdo de pirogénios/endotoxinas, para garantir um perfil de segurança aceitável. Atualmente existem vários métodos para testes de pirogênios/endotoxinas. O teste de endotoxina bacteriana (BET) só pode testar endotoxinas e, portanto, não conseguiria detectar outros pirogênios presentes em OMVs, por exemplo, lipoproteínas. O outro método é o teste de pirogênio em coelho (RPT), que pode detectar pirogênios endotoxinas e não endotoxinas. Entretanto, o RPT é modificado para analisar vacinas pirogênicas inerentes (por exemplo, o produto é diluído antes da injeção intravenosa ou, em vez disso, é injetado por via intramuscular)10. Além disso, estudos recentes mostraram que o RPT pode ser menos sensível à endotoxina do que se supõe, o que provavelmente depende do tipo de raça e cepa de coelho utilizada11. O método mais recente para detectar pirogênios é o teste de ativação de monócitos (MAT), que pode detectar todos os pirogênios e não apenas endotoxinas, como é o caso do BET. Além disso, o MAT reflecte melhor o sistema imunitário humano, uma vez que utiliza monócitos humanos em vez dos do sistema imunitário do coelho. Para medicamentos parenterais, o MAT é um método compendial na Farmacopeia Europeia (Ph. Eur.) e é visto como o método de substituição preferido para o RPT pela comissão da UE para cumprir o princípio 3R de substituição, redução e refinamento e metas de sustentabilidade12 .