Profilaktik Papillomavirüs Aşıları

1. Profilaktik Papillomavirüs Aşıları Araş. Gör. Dr. Latife Sütcü Prof. Dr. Bülent Baysal

2. 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

3. 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.

4. 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)

5. 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

6. 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)

7. Virüsün Yaşam Döngüsü ve Viral Proteinler • PV yaşam döngüsü keratinositlerin farklılaşmasına bağlıdır. • Bu durum konağın • immün yanıtında • aşıların hazırlanmasında önemli bir noktadır.

9. 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.

10. L1 ve L2major ve minor yapısal proteinlerdir. • Kapsit oluşumunda rol alırlar.

11. 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.

12. 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

13. 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.

14. 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.

16. Virüs Aşıları • Aşılama ile virüs nötralizan antikorüretimi 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.

17. 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.

18. 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.

19. 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’deyapılmaktadır ve yüksek titrelerde nötralizan antikor oluşumunu indükler ve köpekleri COPV’nin olası etkilerinden korur.

20. 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.

21. 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.

22. 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)

23. 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.

24. 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.

25. 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).

26. 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.

27. Bir başka dezavantajı da VLP üretiminin ökaryot hücrelerde yapılmasıdır. Bu yüzden aşının maliyeti artmaktadır. • L1 pentamerlerinin bakteride üretimi daha ucuz bir alternatif sağlayabilir.

28. 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.

29. 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.

30. 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.

31. Ayrıca insan gönüllülerde yapılan profilaktik/terapotik HPV-16 aşısındaki L2E6E7 füzyon proteini tarafından indüklenen L2 spesifik antikorlar da farklı HPV tiplerini nötralize etmektedir.

32. 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.

33. 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.

34. 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.

35. 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.

36. 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.

37. 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.

38. TEŞEKKÜR EDERİM