VPM1002 - Vakzine Projekt Management GmbH
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VPM1002 VPM1002 ist ein Lebendimpfstoff gegen Tuberkulose (TB), der auf dem bekannten Mycobacterium bovis (M. bovis) Bacille Calmette‐Guérin (BCG)‐Stamm basiert, der seit 1921 eingesetzt wird und schätzungsweise weltweit 4 Milliarden Mal verabreicht wurde. Da sich BCG als nicht wirksam genug erwiesen hat, um die Ausbreitung von Tuberkulose zu verhindern, wurden bei VPM1002 zwei Modifikationen vorgenommen, die die immunologische Wirksamkeit verbessern. Als erstes wurde ein Gen von Listeria monocytogenes (L. monocytogenes), kodierend für das Protein Listeriolysin (Hly), in das Genom von BCG integriert. Listeriolysin ist verantwortlich für die Bildung von Poren im Phagosom nach Aufnahme des Bakteriums durch Endozytose. Das ermöglicht dem Bakterium die Wanderung in das Zytosol. Dieses Prinzip wurde bei VPM1002 genutzt. Im Gegensatz zu BCG, das innerhalb des Phagosoms eingeschlossen ist und daher zum MHC II Weg und anschließender Präsentation des Immunsystems geleitet wird, wandert VPM1002 vom Phagosom mittels Listeriolysin‐geformter Poren in das Zytosol. Dies führt schlussendlich zu einer MHC I Präsentation der vom Bakterium stammenden Peptide. Die MHC I Präsentation und die folgende Induktion von CD8+ T‐Zellen ähnelt dem natürlichen Schutzmechanismus gegen den TB verursachenden Erreger Mycobacterium tuberculosis (M. tuberculosis). Aufgrund dessen besteht die Annahme, dass VPM1002 geeignet ist das Auslösen einer Immunantwort zu verbessern. Als zweites wurde das BCG Gen für Urease C (ureC) inaktiviert. Urease C katalysiert die Hydrolyse von Harnstoff in Kohlenstoffdioxid und Ammoniak, wodurch ein basisches Milieu entsteht. Die Inaktivierung war notwendig, da Listeriolysin unter sauren Bedingungen optimal aktiv ist. Beide Modifikationen wurden in einem Schritt durch die Insertion des Listeriolysin Gens in das Urease C Gen des BCG durchgeführt. Dies führte zu einer Unterbrechung der Urease C Sequenz und daher zu einer Zerstörung der Aktivität. Während der Modifikation musste eine Resistenz gegen das Antibiotikum Hygromycin (Hyg) als Selektionsmarker eingebaut werden. Dieser Einbau ist genomischen Ursprungs und kein exosomales Plasmid, was einen horizontalen Gentransfer höchst unwahrscheinlich macht. VPM1002 ist sensitiv gegenüber allgemein angewandten Antibiotika zur Behandlung von mykobakteriellen Infektionen wie zum Beispiel Isoniazid, Rifampizin und Ethambutol. Die korrekte wissenschaftliche Nomenklatur von VPM1002 lautet rekombinantes M. bovis BCG∆ureC::Hly+::Hyg+ (Genetischer Hintergrund „Dänisch, Subtyp Prag“). Jede Ampulle VPM1002 enthält ein Lyophilisat von 2‐8x10e6 CFU VPM1002, generiert aus einer wässrigen Lösung aus Dextran und Glukose. Der Impfstoff wird bei +2 bis +8 ° C im Dunkeln gelagert. Unter diesen Bedingungen ist der Impfstoff mindestens 27 Monate stabil und die laufende Stabilitätsstudie verspricht sogar eine längere Haltbarkeit (auch bei Lagerung unter ‐18° C). Vakzine Projekt Management GmbH · Mellendorfer Str. 9 · 30625 Hannover · Germany T.+49 (0)511.169908-0 · F.+49 (0)511.169908-29 Vor Applikation muss VPM1002 unter sterilen Bedingungen in 1 ml sterilem Wasser (geeignet zur Injektion) resuspendiert werden. Der Impfstoff wird interdermal gegeben, andere Applikationsarten dürfen nicht angewendet werden. Aufgrund der Klassifizierung des Impfstoffes als ein genetisch modifizierter infektiöser Organismus nach biologischer und genetischer Sicherheitsstufe L1/S1, muss der Umgang mit diesem unter Einhaltung entsprechender Anforderungen erfolgen. VPM1002‘s präklinisches „proof‐of‐concept“ und seine Sicherheit wurde in 10 Tier‐Studien analysiert. Grundsätzlich wurden die Studien unter der Vorrausetzung der Vergleichbarkeit zu BCG durchgeführt. Zur Testung der Wirksamkeit wurden Mäuse mit VPM1002 oder BCG geimpft und anschließend intranasal mit Beijing/W, einer klinisch isolierten Variante von M. tuberculosis infiziert. Der Readout Parameter der Studien war die Bestimmung der Zahl lebender „colony forming units“ (CFU) von M. tuberculosis in den Zielorganen Lunge und Milz. VPM1002 schützte vor der Infektion mit Beijing/W im Vergleich zu nicht geimpften Mäusen. Es konnte entweder ein gleicher oder ein verbesserter Schutz gegen die Infektion mit Beijing/W im Vergleich zu BCG gezeigt werden. Die Sicherheit von VPM1002 konnte in drei Spezies gezeigt werden. Als erstes wurden Interferon‐ gamma (IFNy) Knockout Mäuse verwendet. Diese Tiere dienten als Sicherheits‐Tiermodell für die Abschätzung des BCG‐Infektionsrisikos, da im Menschen die BCG Infektion mit Defizienzen des IFNy Signalweg korreliert. Kein VPM1002 geimpftes Tier starb während der Beobachtungsphase von 105 Tagen im Gegensatz zu BCG (1 Tier verstorben). Es wurden keine allgemeinen klinischen Auffälligkeiten wurden beobachtet. Obgleich VPM1002 wie auch BCG lokale Reaktionen an der Impfstelle auslösten. Da der Impfstoff im Laufe der klinischen Entwicklung auch HIV‐infizierten Individuen appliziert werden soll, die möglicherweise immunsupprimiert sind, wurden weitere Sicherheitsstudien in SCID Mäusen durchgeführt. Diesen Mäusen fehlt das adaptive Immunsystem. Bis zur 10‐fachen humanen Zieldosis (human target dose, HTD= 5 x10e5 CFU pro Proband) wurden pro Tier verabreicht. Die Schwere und Häufigkeit der klinischen Befunde, die während der Beobachtungszeit auftraten, unterschieden sich aber nicht zwischen der Testsubstanz, der humanen Zieldosis der Referenzsubstanz BCG (5x 10e5 CFU pro Proband) und der Kontrollgruppe (NaCl) und sind daher auf die schwere Immundefizienz der C.B‐17‐scid Mäuse zurückzuführen. In diesen Mäusen war sogar die 450‐fache HTD unter der LD50 (Lethale Dosis 50). Drei klassische Einzeldosis Toxizitätsstudien wurden in Nagern (Meerschweinchen) mit Verlaufsuntersuchungen von 6 bis 26 Wochen und Dosen bis zu dem 50‐fachen der HTD durchgeführt. Grundsätzlich war die Gewichtsentwicklung (ein höchst sensitiver Endpunkt bei TB oder TB‐ähnlichen Änderungen) in allen Behandlungsgruppen ähnlich und lag, wie von dieser Spezies bekannt, im Bereich normaler Schwankungen. Kein Meerschweinchen starb vor Studienende. Während der Nekropsie und der histopathologischen Untersuchung wurden in keinem der Meerschweinchen TB typische Befunde oder eine mykobakterielle Infektion festgestellt. Daher wurden die wichtigsten Kriterien der Pharmakopöe (Europäisches Arzneibuch) bezüglich der Virulenz Vakzine Projekt Management GmbH · Mellendorfer Str. 9 · 30625 Hannover · Germany T.+49 (0)511.169908-0 · F.+49 (0)511.169908-29 von gefriergetrockneten BCG eingehalten. Winzige weiße Punkte (ungefähr 1mm groß) konnten auf der Leber einiger Tiere, die aus allen Gruppen stammten (VPM1002, BCG und NaCl), beobachtet werden. Nur bei der Gruppe mit der 50‐fachen HTD von VPM1002 war die Inzidenz dieser Befunde höher im Vergleich zu der humanen Standarddosis von BCG. Die Reihenfolge der Inzidenz war wie folgt: HTD der VPM1002 Gruppe lang unter der Inzidenz der 4‐fachen HTD VPM1002 Gruppe und diese lag unter der Inzidenz der humanen BCG Standarddosis und diese war unter der Inzidenz der 50‐fachen HTD der VPM1002 Gruppe. Die Histopathologie zeigte Zellnekrose und hydropische Degeneration. Der Schweregrad nach einer Impfung mit VPM1002 scheint geringer zu sein als nach einer BCG Impfung. Weder in histologischen Schnitten der Lungen noch in Schnitten der makroskopisch veränderten Leber und Lymphknoten konnten säurebeständige Bakterien nachgewiesen werden, obwohl die PCR und mikrobiologische Daten eine systemische Verbreitung von VPM1002 und BCG in den Tieren zeigten. Diese Befunde sprechen für den Start und die Weiterführung der klinischen Entwicklung von VPM1002. Im Vergleich von VPM1002 und BCG (beide HTD) in einem Nicht‐Nager Model mit Kaninchen überlebten alle Tiere die Beobachtungszeit. Makroskopisch und histologisch zeigten alle Tiere klare Anzeichen einer Reaktion auf die Infektion, die für den zweiten Zeitpunkt 2 Wochen nach Immunisierung mit einem Lebendimpfstoff erwartet wurden. Der klinische Entwicklungsplan von VPM1002 beinhaltet die Impfung von Neugeborenen, die die Zielgruppe für eine BCG/VPM1002 Impfung gegen Tuberkulose darstellen. Vor Impfung von Neugeborenen wurde eine präklinische Studie in neugeborenen Kaninchen, bezüglich der Sicherheitsaspekte und einschließlich der mykobakteriellen Ausbreitung in vivo innerhalb von 90 Tagen nach Impfung durchgeführt. Es wurde keine frühzeitige Sterblichkeit, keine Testsubstanz bezogenen lokalen Unverträglichkeitsreaktionen und keine Änderung des Verhaltens, der äußerlichen Erscheinung und des Kotes beobachtet. In Leber, Gehirn, Milz sowie Hoden und Ovarien wurden keine infektiösen Einheiten (CFU) an Tag 11, 22 und 91 detektiert. Nach BCG Immunisierung der männlichen und weiblichen Tiere war das allgemeine Körpergewicht und das Körpergewicht zum Zeitpunkt der Nekropsie reduziert im Vergleich zu Tieren, die mit Placebo (0,9% Kochsalz) immunisiert wurden. Die Immunisierung mit VPM1002 zeigte keinen Einfluss auf das allgemeine Körpergewicht und das Körpergewicht zum Zeitpunkt der Nekropsie. Keiner der Befunde der Tierstudien spricht gegen eine Anwendung des Impfstoffes im Menschen. Zur Unterstützung der Daten wurden Rhesusaffen mit dem Forschungsmaterial rBCG∆ureC::Hly+::Hyg+ immunisiert. Die über 17 Wochen andauernde Beobachtungszeit zeigte, dass der Testimpfstoff gut verträglich war. Es gab keine Anzeichen einer Listeriolysin‐induzierten Erythrozytenlyse. Neben einer milden lokalen Reaktion, die ebenfalls in BCG geimpften Tieren beobachtet wurde, zeigten die mit dem Forschungsmaterial rBCG∆ureC::Hly+::Hyg+ geimpften Affen keine unerwünschten Nebenwirkungen, weder lokal noch bei täglicher Beobachtung des Verhaltens der Tiere. Auch das Körpergewicht und die Parameter der Hämatologie und klinischen Chemie zeigten, dass keine anhaltenden behandlungsbezogenen, biologisch relevanten Abweichungen nach intradermaler Impfung vorlagen. Vakzine Projekt Management GmbH · Mellendorfer Str. 9 · 30625 Hannover · Germany T.+49 (0)511.169908-0 · F.+49 (0)511.169908-29 VPM1002 spezifische humane Daten stehen aus zwei klinischen Studien zur Verfügung. Darüber hinaus wird der Vorgänger von VPM1002, BCG, mit etwa 4 Milliarden applizierten Dosen seit der Lizensierung zur aktiven Immunisierung gegen TB eingesetzt. Aufgrund der Ähnlichkeit beider Produkte, dient das Sicherheitsprofil von BCG als vorsichtige Schätzung bezüglich der zu erwarteten Effekten im Menschen nach VPM1002 Impfung. Die bisher existierenden klinischen Daten unterstützen diese Annahme. In der ersten klinischen Studie „VPM1002‐GE‐1.01TB“ wurden gesunde männliche kaukasische erwachsene Probanden mit oder ohne Präexposition von BCG mit VPM1002 (N= 30 + 30) oder BCG (N= 10 + 10) geimpft, gefolgt von einer 6‐monatigen Beobachtungsphase. Diese Studie zeigte, dass eine einzelne Impfung mit VPM1002 mit bis zu 5x10e5 CFU sicher und verträglich war und zur Immunogenität führt. Durch nachgewiesene IFN‐y Ausschüttung von stimulierten T Zellen konnte eine dosisabhängige Immunogenität von VPM1002 gezeigt werden. VPM1002 induzierte multifunktionale CD4+ und CD8+ T‐Zell Subtypen, von denen angenommen wird, dass sie eine entscheidende Rolle beim Schutz gegen Tuberkulose spielen (Betts et al., 2006; Darrah et al., 2007; Seder et al., 2008). VPM1002 zeigte bezüglich der multifunktionalen CD4+ und CD8+ T Zellen eine Tendenz der Überlegenheit gegenüber BCG bei vergleichbaren Dosen. In der zweiten klinischen Studie „VPM1002‐ZA‐1.10TB“ wurden 24 gesunde männliche oder weibliche Erwachsene, überwiegend aus der eingeborenen Population Afrikas mit Präexposition von BCG, in Südafrika geimpft. Die 6‐monatige Beobachtungszeit wurde kürzlich beendet und die Daten werden aktuell ausgewertet. Die Sicherheitsdaten zwei Monate nach Impfung zeigten eine Übereinstimmung mit den Daten aus der deutschen klinischen Studie, in welcher die Sicherheit und gute Verträglichkeit von VPM1002 bis zu einer Dosis von 5x10e5 CFU gezeigt werden konnte. Betrachtet man die präklinischen und klinischen Sicherheitsdaten, kann der Rückschluss gezogen werden, dass VPM1002 im Bezug auf die Sicherheit besser ist als BCG. VPM1002 zeigt alle Eigenschaften eines sicheren, gut verträglichen und wirksamen Tuberkuloseimpfstoffes, welcher in Zukunft BCG ersetzen könnte. Ihr Ansprechpartner für Produkte und Lizenzierungen: Dr. Leander Grode +49 (0)511.169908‐0 grode(at)vakzine-manager.de Vakzine Projekt Management GmbH · Mellendorfer Str. 9 · 30625 Hannover · Germany T.+49 (0)511.169908-0 · F.+49 (0)511.169908-29
