Développement technique d’un nouveau vaccin conjugué contre le méningocoque

Groupe de référence A Neisseria meningitidis a été une cause majeure de méningite bactérienne dans la région subsaharienne de l’Afrique dans la ceinture de méningite Neisseria meningitidis est un agent pathogène encapsulé, et les anticorps dirigés contre le polysaccharide capsulaire sont des vaccins protecteurs polysaccharidiques-protéinés. Un vaccin conjugué monovalent MenA polysaccharide-anatoxine tétanique a donc été développé. Ce vaccin a été développé par des scientifiques travaillant avec le Projet Vaccin contre la méningite, un partenariat entre PATH et l’Organisation mondiale de la santé Résultats Une méthode de conjugaison à haute efficacité a été développée dans le Laboratoire de polysaccharides bactériens du Centre d’évaluation et de recherche en biologie et transférée à l’Institut du sérum de l’Inde, Ltd, qui s’est ensuite Hods pour la purification du polysaccharide du groupe A et utilisé son anatoxine tétanique comme protéine porteuse pour produire le vaccin conjugué MenAfriVac, hautement autorisé et maintenant homologué. Conclusions Bien que de nombreuses années d’application des vaccins polysaccharidiques méningococciques aient eu un succès minime dans la prévention de la méningite de l’Afrique, nos efforts de collaboration pour développer un vaccin conjugué MenA ont donné un vaccin sûr et très efficace

méningococcique, vaccin conjugué, groupe A, MenAfriVac, ceinture africaine de méningiteNeisseria meningitidis le méningocoque est une cause particulièrement importante de méningite bactérienne chez les enfants et les adultes en raison de son potentiel de provoquer des épidémies L’importance relative de la méningococcie en tant que menace pour la santé publique varie considérablement Les méningocoques sont divisés en différents groupes selon l’expression de polysaccharides capsulaires chimiquement et sérologiquement différents PSs Pratiquement toutes les maladies méningococciques sont causées par des groupes A, B, C, X, Y et W L’importance relative de chaque groupe varie selon la région géographique La méningococcie du groupe A est en grande partie un problème en Afrique subsaharienne, alors que les groupes C et Y représentent plus de la moitié de la méningococcie dans le groupe des États-Unis BN meningitidis caus Dans certains pays européens, jusqu’à% des cas de méningococcie, alors que les groupes X et W ont provoqué des épidémies de petite et moyenne taille en Afrique Les humains sont le seul hôte naturel des méningocoques et environ% -% des adultes sont des méningococcies asymptomatiques. Les données provenant d’Afrique subsaharienne avant l’introduction du vaccin conjugué MenA ont montré des taux de portage endémique de <%> pour les méningocoques du groupe A

BESOIN D’UN VACCIN CONJUGUÉ MENINGOCOCCIQUE DU GROUPE

Les principales épidémies africaines sont associées aux méningocoques du groupe A La Mongolie, le Népal et l’Inde ont également signalé des épidémies de méningite au cours des dernières années, mais le fardeau de la maladie est beaucoup plus faible qu’en Afrique subsaharienne. “Avec une population d’environ un million de personnes, une vaste zone s’étend du Sénégal à l’ouest à l’Ethiopie à l’est. Il a été décrit pour la première fois par Lapeyssonnie Les épidémies de méningite surviennent typiquement dans la saison chaude, sèche et poussiéreuse de janvier à mai Les épidémies focales se produisent presque chaque année dans ou plus des pays de la ceinture de la méningite, et de grandes épidémies se produisent tous les ans Ces cycles épidémiques reflètent probablement des changements majeurs de l’immunité de la population au fil du temps. Les épidémies africaines, les taux d’attaque vont de à par la population, mais les communautés individuelles ont rapporté des taux aussi élevés que%, causés presque entièrement par les méningocoques du groupe A Ces taux élevés sont survenus malgré l’utilisation de millions de doses de vaccin antipollution de groupe A / C administré dans le cadre de campagnes réactives en réponse aux éclosions. Une épidémie de méningite dure souvent & lt; Le travail prend du temps et les campagnes réactives sont souvent organisées tard ou même après la fin d’une épidémie de méningococcie. des plus grandes épidémies enregistrées de méningite épidémique dans l’histoire, avec & gt; cas et décès enregistrés De à, & gt; de nouveaux cas de méningite aiguë ont été signalés à l’Organisation mondiale de la santé Les pays les plus touchés comprenaient le Burkina Faso, le Nigéria, le Tchad, l’Éthiopie et le Niger; en, les flambées survenues au Burkina Faso, en Éthiopie et au Niger représentaient environ% du nombre total de cas signalés sur le continent africain. Dans le nord du Nigeria rapporté & gt; cas de méningite MenA En outre, la ceinture de la méningite semble s’étendre plus au sud In, & gt; des cas de méningite aiguë ont été signalés en République Démocratique du Congo, un pays jusqu’ici pas considéré comme faisant partie de la ceinture de la méningite

POLYSACCHARIDE MENINGOCOCCIQUE ET VACCINS CONJUGUÉS

Les PS méningococciques, comme la plupart des autres vaccins bactériens PS, ne stimulent pas efficacement le système immunitaire chez les jeunes enfants et sont largement non immunogènes chez les nourrissons à l’exception du MenA PS qui, pour des raisons mal comprises, est immunogène chez les nourrissons aussi jeunes que l’âge, premiers pour une réponse renforcée, et est efficace lorsqu’il est utilisé chez les nourrissons et les tout-petits dans un calendrier de vaccination-dose Néanmoins, et malgré l’utilisation de dizaines de millions de doses de vaccins du groupe A PS en Afrique, les épidémies MenA Le développement et l’utilisation de vaccins antiméningococciques PS et conjugués ont été revus La présente étude se concentrera uniquement sur les vaccins conjugués MenA viagrapourfemme.net. Des études initiales sur la production et l’optimisation des conjugués MenA ont été rapportées il y a des années par Beuvery et al. , bien avant la commercialisation des conjugués de Haemophilus influenzae de type b Ils ont décrit différentes méthodes de conjugaison pour lier chimiquement le groupe A PS à La première approche utilisait du PS partiellement dépolymérisé qui était activé par création de groupes aldéhyde terminaux par oxydation au periodate Les aldéhydes réactifs étaient ensuite combinés par amination réductrice en groupes amino libres, principalement sur des lysines, sur la protéine porteuse en présence de cyanoborohydrure de sodium Par cette méthode, l’activation s’est produite à un site spécifique sur PS. La deuxième approche a utilisé la réaction de carbodiimide pour lier de manière covalente les groupes carboxyliques dans les groupes amino de lysine sur la protéine porteuse. Si l’activation spécifique au site est intéressante d’un point de vue biochimique, l’activation aléatoire peut, en moyenne, avoir des effets moins délétères sur les épitopes PS individuels. Les conjugués MenA préparés par Beuvery et al ont été utilisés pour immuniser des souris. un espaceur de carbone s’est avéré être beaucoup plus immunogène que sa méthode qui a employé le brom de cyanogène ide à pH pour créer un groupe cyanate sur le PS pour le couplage à la protéine Il est probable que le pH élevé ait entraîné une dé-O-acétylation partielle du groupe A PS Des études ont clairement montré que les groupes O-acétyle sur le groupe A Le conjugué du groupe A stimule les réponses dépendantes des lymphocytes T parce que l’immunisation ultérieure avec le PS seul induit une réponse amplifiée. Beuvery montre également que la quantité de PS libre dans un conjugué du groupe C doit être réduite à environ%, Un vaccin conjugué monovalent MenA a été développé pour être utilisé en Afrique car l’épidémiologie de la méningococcie en Afrique subsaharienne a montré qu’un vaccin MenA monovalent efficace pouvait prévenir>% des cas de méningococcie endémique et épidémique, et serait moins cher à développer qu’un produit polyvalent Les vaccins réagissent le mieux aux vaccins conjugués à la protéine PS car la réponse immunitaire est plus durable Méthodes utilisées pour la préparation Plusieurs vaccins conjugués contre le méningocoque sont maintenant décrits Les vaccins conjugués actuellement sous licence contiennent des hybrides de protéines PS formés par la liaison covalente d’une protéine par l’intermédiaire de ses groupes d’acides aminés à un PS chimiquement modifié ou «activé». des epitopes des lymphocytes T Ces epitopes des cellules T interagissent avec les cellules T auxiliaires CD, facilitant grandement la réponse des anticorps au PS fixé. La réponse dépendante des lymphocytes T à un conjugué entraîne à la fois des anticorps IgG anti-immunoglobulines G et des lymphocytes B mémoire. chez les nourrissons En général, l’immunogénicité d’un conjugué PS-protéine, contrairement au PS natif, ne dépend pas de la taille du PS conjugué; les conjugués préparés avec du PS ou des oligosaccharides peuvent avoir une immunogénicité similaire Les besoins en taille pour les conjugués méningococciques du groupe A hautement immunogènes doivent encore être clairement démontrés

DÉVELOPPEMENT DU GROUPE VACCIN CONJUGUÉ POUR L’AFRIQUE

Les responsables africains de la santé publique des pays d’Afrique de l’Ouest concernés ont indiqué à l’époque que pour être abordable, le coût d’un nouveau vaccin conjugué contre le méningocoque devrait être faible, soit $ US par dose À ce prix, aucun grand fabricant pharmaceutique n’était intéressé Le MVP a été créé dans le but d’éliminer la méningite épidémique en Afrique en tant que problème de santé publique grâce au développement d’un vaccin conjugué MenA en partenariat avec un fabricant de pays en développement. Le personnel du MVP a identifié une source initiale de MenA PS de qualité vaccinale SynCo Bio Partners BV, Amsterdam, Pays-Bas, une source d’anatoxine tétanique SIIL, une formulation thermostable Aérial, Strasbourg, France, et une technologie de conjugaison à haute efficacité développée dans le Laboratoire des Polysaccharides Bactériens, Centre d’Évaluation et de Recherche en Biologie Les transferts de technologie ont été réalisés avec succès à l’échelle du laboratoire ou à l’échelle pilote. La production du PS, la purification et les processus de conjugaison ont été augmentés à SIIL et plus tard transférés dans un nouveau bâtiment dédié à la production de vaccins conjugués. et remplir la finition à l’échelle industrielle L’objectif MVP initial était de pouvoir produire des millions de doses par an de , puis d’atteindre & gt; En parallèle, des méthodes analytiques pour l’évaluation des matières premières, des vracs conjugués et du produit final ont été développées et validées avant la fabrication du matériel clinique. Un programme de stabilité a été développé et démontre une très grande stabilité du matériau à tous les stades L’analyse des données de production annuelle à SIIL montre que les rendements de toutes les étapes, les niveaux de polysaccharides libres et le rapport des polysaccharides protéiques étaient extrêmement satisfaisants, ce qui montre que d’un processus à grande échelle de la technologie développée à l’échelle du laboratoire Ainsi, le transfert de technologie de l’échelle de laboratoire à l’échelle pilote à la fabrication complète a été complété avec succès

GROUPE A PRODUCTION DE VACCINS CONJUGUÉS ET CONTRÔLE DE QUALITÉ

Pour qu’un PS soit chimiquement lié à une protéine, le PS doit être activé, c’est-à-dire chimiquement modifié. Les méthodes primaires actuellement utilisées pour l’activation du PS sont l’oxydation et la cyanylation du périodate. = O et en train de rompre les liaisons C – C Ainsi, en fonction de la structure PS, l ‘activation du periodate peut fragmenter un PS et ouvrir les structures cycliques des sucres, altérant ainsi la conformation PS Dans le groupe A PS, seules les unités répétées. manquant d’un groupe O-acétyle sur le carbone peut être activé par le traitement par periodate, qui est utilisé dans la production de MenAfriVac Le pourcentage d’O-acétylation dans le groupe A PS purifié est d’environ% -%, et O-acétylation est nécessaire pour l’expression de epitopes protecteurs sur le PS Pour la plupart des conjugués, les groupes aldéhyde réactifs sur le PS activé sont condensés avec des groupes amino libres sur la protéine en présence de cyanoborohydrure de sodium pour former un secon stable. La condensation des groupes aldéhydes avec les groupes amino epsilon sur la lysine est un processus lent, prenant souvent quelques jours, avec de faibles rendements en conjugués. Une nouvelle méthode de conjugaison a été développée pour diminuer le temps de conjugaison et augmenter les rendements en conjugués.

Figure View largeTélécharger la lameLe polysaccharide méningococcique du groupe PS et les schémas d’activation polysaccharidique et de conjugaison protéine-polysaccharide Abréviation: TT, anatoxine tétaniqueFigure View largeTélécharger DiapositiveLe polysaccharide méningococcique du groupe PS et schémas d’activation polysaccharidique et conjugaison protéine-polysaccharide Abréviation: TT, anatoxine tétaniqueConjugation efficacité a été améliorée pour PsA-TT en activant chimiquement à la fois le PS et la protéine porteuse Le groupe activé A PS a réagi avec l’anatoxine tétanique TT ou l’anatoxine tétanique activée par hydrazide TT-H pendant la nuit – heures à température ambiante. Le conjugué de poids obtenu était beaucoup plus élevé lorsque le PS activé était mélangé à TT-H par rapport à TT Un grand nombre de lots de vaccin conjugué du groupe A PS-TT étaient préparés aux échelles -mg, -mg et -mg pour déterminer la reproductibilité et l’extensibilité de la méthode de conjugaison Comme le montre la figure, les groupes carboxyles de TT étaient e premier substitué par de l’hydrazine en présence de -éthyl-diméthylaminopropylcarbodiimide en conditions acides Le groupe A PS a été activé par oxydation limitée au niveau de la liaison C-C du polysaccharide partiellement dé-O-acétylé à% en% avec du periodate de sodium. Le degré moyen d’activation pour TT est sur les groupes hydrazide par molécule TT, alors que celui du groupe activé A PS est à propos des répétitions saccharidiques par groupe aldéhyde Les profils HPSEC par une colonne linéaire ultrahydrogel de Waters surveillée à nm de TT et groupe TT et natif activés Un PS, et le conjugué PS-TT du groupe A, indiquaient que lors de l’activation, la taille de la TT activée était inchangée par rapport au TT natif avec un temps d’élution de minutes, suggérant une petite agrégation. poids, ce qui suggère un certain degré de dégradation. Après la conjugaison et la réduction subséquente, un pic de poids moléculaire plus élevé est apparu des conjugués PS-TT du groupe A, avec beaucoup plus de conjugué produit lorsque TT-H a été utilisé par rapport à TT

Figure View largeTableau de chargementAfficacité de la conjugaison améliorée en utilisant la chromatographie liquide à haute performance SE-HPLC lorsque les conjugués sont préparés en utilisant l’anatoxine tétanique activée par l’hydrazide TT-H par rapport à l’anatoxine tétanique TTFigure View largeTélécharger la diapositive Efficacité de conjugaison améliorée en utilisant une taille élevée chromatographie en phase liquide de performance SE-HPLC lorsque les conjugués sont préparés en utilisant l’anatoxine tétanique activée par l’hydrazide TT-H par rapport à l’anatoxine tétanique TTPhysicochemical analyses sont nécessaires à différentes étapes du processus de fabrication, et il existe une variété de méthodes alternatives Études par Silveira et al Le Brésil sur un conjugué méningococcique du groupe C utilisant la technologie TT-H a montré que la résonance magnétique nucléaire pouvait être utilisée pour montrer la disparition des groupes aldéhyde réactifs dans le PS activé suite à la conjugaison Des méthodes physicochimiques avancées pour la caractérisation des conjugués méningococciques été décrit, dans Détermination de la teneur en hydrazine La méthode de conjugaison décrite produit des structures de réseau réticulé de masse moléculaire élevée, dues à de multiples groupes aldéhydes sur le PS et de multiples groupes hydrazides sur le TT Des conjugués similaires ont été produits en utilisant les groupes C et W PSs méningococciques, où ils ont atteint% de rendements de PS conjugué

GROUPE A ÉTUDES D’IMMUNOGÉNICITÉ CONJUGUÉE CHEZ DES ANIMAUX

Beaucoup de conjugués PS-TT du groupe A ont été fractionnés par Chromatographie d’exclusion de taille S pour générer des conjugués de poids moléculaire élevé et faible Les fractions S- ont été combinées selon la taille moléculaire en fractions groupées -, -, -, et – Pour étudier leur immunogénicité chez la souris Indépendamment des différences de taille moléculaire, toutes les fractions ont induit des niveaux élevés ≥ unités / mL d’anticorps anti-PS de groupe A chez les souris à la dose PS × -μg par rapport au groupe témoin PS natif & lt; Unités / mL Figure A Les titres d’anticorps antisérum anti-SBA des anticorps bactéricides sériques induits par toutes les fractions étaient plutôt élevés par rapport au témoin PS & lt; Figure B Les titres de SBA dosés avec le complément humain ont montré une tendance similaire à celle obtenue avec le complément du lapin, mais avec des valeurs plus élevées. Figure B Ceci peut être dû à différentes souches bactériennes, protocoles et autres facteurs utilisés. Dans les dosages effectués dans différents laboratoires A une dose PS de × -μg, les taux d’anticorps induits par ces fractions diminuent avec la réduction de la taille du conjugué Figure A, vraisemblablement due à moins de PS conjugué au PS total dans les fractions de masse moléculaire plus faible pool de fractions -, comme discuté ci-dessous, les titres de SBA ont été affectés de manière similaire par la taille du conjugué Figure B

Figure View largeTélécharger la diapositiveImmunogénicité de différentes tailles moléculaires de conjugué du groupe A récupéré de la chromatographie Sephacryl S- voir Figure par dosage immuno-enzymatique ELISA A et par dosage bactéricide sérique SBA B Les unités d’anticorps ELISA ont été déterminées par rapport à un sérum de référence unités / Les titres SBA moyens géométriques sont indiqués B pour les sérums de souris en utilisant le complément R de lapin contre la souche F du groupe A et en utilisant le complément H humain en utilisant la souche Z du groupe A Les anticorps SBA de lapin et du complément humain ont été réalisés dans différents laboratoires. ; Mn A PS, polysaccharide méningococcique du groupe A Voir en grand formatDisjonctif Immunogénicité des différentes tailles moléculaires du conjugué du groupe A récupéré à partir de la chromatographie Sephacryl S voir Figure par dosage immuno-enzymatique ELISA A et par dosage bactéricide sérique SBA B Les unités d’anticorps ELISA ont été déterminées Les titres géométriques SBA sont indiqués B pour les sérums de souris en utilisant le complément R de lapin contre la souche F du groupe A et en utilisant le complément H humain en utilisant la souche Z du groupe A Les SBA de lapin et du complément humain ont été réalisés dans différents laboratoires [ ] Abréviations: IgG, immunoglobuline G; Mn A PS, polysaccharide méningococcique du groupe APour tester la qualité et la puissance des conjugués, l’immunogénicité du lot MAJ a été étudiée pour évaluer l’effet de doses plus faibles – μg de PS et l’effet de% -% de PS ou de TT Deux semaines après la première injection, le groupe natif A PS et les groupes conjugués à la dose -μg induisaient peu d’anticorps ≤ unités / ml, alors que les groupes conjugués à la dose -μg induisaient une quantité notable d’anticorps – unités / mL Groupe natif Un PS présentait une certaine immunogénicité ≤ unité / mL, alors que – et -μg doses de conjugué induisaient des niveaux beaucoup plus élevés d’anticorps ≥ unités / mL après la deuxième ou troisième injection. Présence de PS libre ou TT% -% ayant peu d’effet sur la puissance du conjugué à la dose de PS – ou – μg L’anticorps induit par le conjugué à la dose de PS de -μg était biologiquement fonctionnel comme le montrent les données SBA non présentées; et la présence de PS libre ou TT% -%, encore une fois, avait peu d’effet sur le titre SBA de la réponse induite

Figure AgrandirVersion géométrique Méthode immuno-enzymatique ELISA dans les sérums des souris n = semaines après, ou immunisations toutes les deux semaines avec le polysaccharide du groupe A Conjugué antitétanique TT-conjugué Conj MAJ en utilisant différentes concentrations d’antigène et combinaisons comme indiqué par ELISA Les mesures ont été déterminées par rapport à un sérum de référence unités / ml. Voir grandTélécharger Diapositive Moyenne géométrique ELISA ELISA dans les sérums de souris n = semaines après, ou immunisations toutes les deux semaines avec un polysaccharide du groupe A Conjugué PS-tétanos TT anatoxine Comme les unités ELISA ont été déterminées en comparaison avec un sérum de référence unités assignées / mLfinalement, plusieurs lots du vaccin conjugué MenA préparés à différentes échelles de fabrication dans les conditions actuelles de bonnes pratiques de fabrication ont été caractérisés physico-chimiquement et évalués m glace et les lapins pour la sécurité et l’immunogénicité avant les essais de phase chez les adultes humains

VACCIN CONJUGUÉ PSA-TT

Le vaccin conjugué PsA-TT est une préparation lyophilisée à dose reconstituée avant l’injection. Le vaccin est administré par voie intramusculaire Le vaccin a été formulé pour contenir, par dose -mL, μg de PS du groupe A conjugué à – μg de TT, et mg de Tris hydroxymethyl aminoethane reconstitué avec une solution saline contenant du% thimerosal et mg Al comme phosphate d’aluminium par dose La formulation de A-μg a été récemment préqualifiée par l’Organisation Mondiale de la Santé pour une utilisation chez les nourrissons et les tout-petits dans le Programme élargi de vaccination

Remarques

Avis de non-responsabilité Les auteurs et les éditeurs sont seuls responsables des opinions exprimées dans cette publication et ne représentent pas nécessairement les points de vue, les décisions ou les politiques des institutions auxquelles ils sont affiliés. Les appellations employées et la présentation du matériel dans cette publication n’impliquent l’expression d’aucune opinion de la part de PATH ou de l’Organisation mondiale de la santé concernant le statut juridique d’un pays, territoire, ville ou zone ou de ses autorités, ou concernant la délimitation de ses frontières ou frontières Les lignes pointillées et pointillées sur des cartes représentent des lignes de frontière approximatives pour lesquelles il n’y a peut-être pas encore d’accord total; La mention de sociétés spécifiques ou de certains produits de fabricants n’implique pas qu’elles soient approuvées ou recommandées par PATH ou l’Organisation mondiale de la Santé de préférence à d’autres de nature similaire qui ne sont pas mentionnées. Erreurs et omissions exceptées, les noms des produits exclusifs sont distingué par des lettres majuscules initialesSupplément de parrainage Cet article apparaît dans le supplément “Projet de vaccin contre la méningite: développement, homologation, introduction et impact d’un nouveau vaccin conjugué contre le méningocoque du groupe A pour l’Afrique”, financé par le projet Vaccin Méningite du Bill & amp; Fondation Melinda Gates Conflits d’intérêts potentiels Le CEF était un scientifique à la Food and Drug Administration des États-Unis pendant le développement et le transfert technologique de la technologie de conjugaison pour le vaccin du groupe A SVK est un employé du Serum Institute of India. Projet de vaccin contre la méningite Tous les autres auteurs ne signalent aucun conflit potentiel Tous les auteurs ont soumis le formulaire ICMJE pour la divulgation des conflits d’intérêts potentiels Conflits que les éditeurs jugent pertinents pour le contenu du manuscrit ont été divulgués