30. april 2019. Relateret: I løbet af de sidste par år har den potentielle rolle for bredt neutraliserende monoklonale antistoffer (bNAbs) omfattet forskning, der ser på deres anvendelse til forebyggelse (som PrEP og til at forhindre vertikal overførsel), til behandling (baseret på direkte antiviral virkning) og som en del af en strategi for helbredelse (ved at opretholde en ikke påviselig virusbelastning uden for ART).
Historisk udvikling
Flere undersøgelser på CROI fokuserede på bNAbs, herunder et fremragende indledende plenarforedrag af Michel Nussensweig fra The Rockefeller University, New York, om opdagelsen og udviklingen af bredt neutraliserende antistoffer mod hiv.
Dette foredrag omfattede en historik over den hurtige udvikling på dette område og konsekvenserne for udviklingen af en hiv-vaccine. Selv om mange af de nuværende antistoffer er relativt nye forbindelser, har man i mange år vidst, at 5-10 % af HIV-positive mennesker naturligt udvikler bredt neutraliserende antistoffer – selv om det først for nylig er lykkedes forskerne at isolere dem i et laboratorium. Også at udviklingen af disse responser er en usædvanlig proces – det tager normalt 2-3 år hos dem, der genererer dem.
Gruppen på Rockefeller og samarbejdspartnere undersøgte at finde de B-lymfocytter, der producerer bNAbs, og udviklede nye metoder til kloning af antistoffer. Sammen med andre grupper opdagede de, at spektret af antistofresponser var bredere end tidligere antaget, og at der også var flere mulige bindingssteder på hiv-hindehindeproteinet (ud over CD4-bindingsstedet). De indså også, at HIV bNAbs er stærkt muterede som følge af flere gentagne interaktioner mellem antistofsystemet og virussen over tid – og at en vellykket HIV-vaccine derfor måske skal afspejle denne proces i flere faser, som nu er blevet opnået i en musemodel. Selv om dette viser, at konceptet er bevist i et simpelt konstrueret immunsystem, er det meget forskelligt fra at overføre det til det menneskelige immunsystems kompleksitet.
Og selv om bNAbs ofte er meget dyre (>100 000 USD), er deres effektivitet i forbindelse med kræft meget relevant for HIV: de giver både direkte målretning af sygdommen og inddragelse af immunsystemet, hvor værtsimmuniteten derefter udrydder kræften.
3BNC117 og 10-1074
To bNAbs er i øjeblikket i en mere avanceret udvikling på Rockefeller University: 3BNC117, der er rettet mod CD4-bindingsstedet, og 10-1074, der er rettet mod basen af V3-loop’en i hiv-hindehindeproteinet. De kliniske erfaringer omfatter resultater hos mere end 200 personer uden tegn på alvorlige sikkerhedsproblemer.
Gruppen fokuserer på potentialet for flere anvendelsesmuligheder – herunder passiv beskyttelse; en form for PrEP, PEP, som en alternativ antiviral behandling til ART ved kronisk infektion og til udryddelse af hiv.
I en makakundersøgelse, hvor dyrene blev behandlet med bNAbs tre dage efter infektion, observerede forskerne en langvarig periode med en ikke påviselig HIV-viral belastning, og at den tilbagevendende viraemia, når antistofniveauet forsvandt efter 50-100 dage, var lavere end den, der ses ved serokonversion. Derefter, usædvanligt nok, så ca. halvdelen af dyrene (6/13), at viraemia blev reduceret til et ikke påviseligt niveau igen uden yderligere bNAb-eksponering. 4/13 opførte sig som elitekontrollanter og 3/13 opførte sig som kontroldyr.
Behandlingen af de 6/13 dyr med anti-CD8-antistoffer fik dem alle til at blive viraemiske – det menes at ligne et kræftlignende respons, hvor antistoffer og virus producerer komplekser, der immuniserede patienten, dette viste, at viruskontrollen syntes at blive formidlet af CD8-celler.
Potentialet for bNAb-forbindelser gradueres på baggrund af bredde og styrke, men disse forbindelsers halveringstid er også afgørende, da den bestemmer, hvor ofte behandlingerne skal gives, og kan forlænges ved at ændre antistoffernes struktur (f.eks. ved at tilpasse sig til at bruge LS-mutationen).
I undersøgelser på mennesker reducerede en enkelt injektion af enten 3BNC117 eller 10-1074 individuelt den gennemsnitlige virusbelastning med ca. 1,5 log kopier/mL (interval: 0,8 til 2,5), der vendte tilbage til baseline-niveauet efter fire uger, men med udvalgt resistens. Da hver af disse forbindelser imidlertid anvender et andet bindingssted, vil virus ikke være krydsresistente.
I en fase 1b-undersøgelse, hvor begge antistoffer blev kombineret sammen hos ni patienter med hiv-reservoirer, der var følsomme over for både 3BNC117 og 10-1074, forlænges tiden for viral belastningsgenoprettelse efter ophør af ART til ca. 15 uger efter den sidste behandling. I denne undersøgelse blev det kombinerede antistof givet tre gange og gav tre forskellige responsmønstre.
I 4/9 deltagere reboundede viral belastning med resistens over for antistoffet med den længere halveringstid (10-1074), når plasmakoncentrationerne af 3BNC117 faldt til under 10 ug/mL, hvilket forlod effekten af monoterapi. Hos 3/9 deltagere kom viral belastning først tilbage, efter at begge antistoffer var faldet til under detektionsniveau. Endelig forblev 2/9 deltagere ikke påviselige i meget længere tid: en af dem kom tilbage efter et år, og den anden er stadig viralt undertrykt.
Både disse deltagere blev behandlet inden for seks måneder efter infektionen, og de har genereret et stærkt immunrespons på næsten alle testede antigener, både i CD4- og CD8-responser.
I igangværende undersøgelser anvendes nu langtidsvirkende LS versioner af disse antistoffer, som f.eks. for 10-1074-LS holder niveauerne over den terapeutiske grænseværdi på 10 ug/mL i mere end tre måneder ved anvendelse af 1 mL subkutan dosis og betydeligt længere (langt over et år) ved anvendelse af 3 mg/kg IV-dosis.
En britisk undersøgelse med disse forbindelser er under planlægning.
bNAbs som forebyggelse: penisvæv og IV-eksponering
I et mundtligt resumé præsenterede David Garber fra US CDC resultater fra anvendelse af en enkelt subkutan injektion af 10-1074 alene eller i kombination med 3BNC117 (10 mg hver bNAb/kg) i en makakundersøgelse med bNAbs som PrEP.
Men selv om den nuværende PrEP-forskning har fokuseret på lægemiddelkoncentrationer i rektalt væv eller kvindeligt genitalvæv, er der begrænsede data om eksponering via andre veje. Selv om virkningen fra peniseksponering kan ekstrapoleres fra andre seksuelle eksponeringsundersøgelser (infektioner blev ikke rapporteret med god adhærens). Der er imidlertid meget begrænsede data om risikoen ved fælles brug/indsprøjtning af lægemidler.
Både disse eksponeringsrisici blev anvendt i en makakundersøgelse, hvor enkelt eller dobbelt bNAbs blev anvendt til at frembringe passiv immunisering mod hiv som PrEP.
Macakaker blev derefter udfordret med SHIV ugentligt via penis (prepuce pouch), distalt urinrør eller IV-veje.
I seks dyr, der kun fik 10-1074, var der en betydelig forsinkelse til infektion sammenlignet med 10 placebo-kontroldyr, der krævede en median på 15,5 (interval 5 til 19) vs. 2.5 (interval 1 til 12) penisudfordringer, p=0,007).
I den dobbelte bNAb-undersøgelse med IV-eksponering for SHIV var der behov for en median på 5 udfordringer (interval 4 til 9) hos fem aktive dyr vs. kun en enkelt udfordring (interval 1 til 1) hos de to kontroldyr, p=0,014.
Ingen af undersøgelserne rapporterede nogen forskelle i viral kinetik mellem aktive og kontrolgrupper efter erhvervelse af SHIV, når de blev fulgt i ca. 11 uger.
PK-resultater rapporterede om brud på infektion i forbindelse med clearance-niveauer af antistofferne. Beskyttelse i den dobbelte bNAb-gruppe var drevet af den længere halveringstid for 10-1074.
Første data om nye trispecifikke bNAb
Som nævnt ovenfor betyder den begrænsede bredde og styrke af selv de mest lovende bNAb’er, at resistens hurtigt kan udvikle sig, hvis de anvendes som monoterapi, og det er også muligt i dobbelte bNAb-kombinationer hos personer, som har nedsat følsomhed over for et stof ved baseline.
Der blev vist foreløbige resultater for et trispecifikt bNAb i en fælles udvikling foretaget af Vaccine Research Centre ved NIAID og Sanofi, hvor et enkelt molekyle kunne interagere med tre uafhængige envelope-regioner: CD4-bindingsstedet, MPER og V1V2-glykanstedet.
Kombinationssammensætningerne har nogle af de højeste bredder og potenser sammenlignet med det globale panel af andre bNAbs. Dette omfatter f.eks. større styrke sammenlignet med VRC01, 10E8 og 3BNC117 og større bredde sammenlignet med PGT121, 3BNC117 og 10-1074 osv. med nedsat viral flugt sammenlignet med enkeltstående bNAbs.
Antiviral aktivitet på op til 3 log kopier/mL blev rapporteret fra en SHIV-makakundersøgelse (data slides trukket tilbage fra webcasten), med rebound rapporteret, når antistofniveauer faldt under minimumstærsklen. Kliniske studier på mennesker er planlagt til senere i 2019.
PGT121: fase 1-resultater hos HIV-positive personer
Resultater fra et fase 1-studie med bNAb PGT121-undersøgelsen blev rapporteret detaljeret i sidste nummer af HTB.
I behandlingsnaive deltagere gav en enkelt infusion af PGT121 en medianreduktion af viral belastning på -1,7 log kopier/mL hos deltagere med høj baselineviral belastning, men gennembrud med bNAb-resistens indtraf også hurtigt, når det blev anvendt som monoterapi.
I to personer, der startede med lav baselineviral belastning (<400 kopier/mL), faldt en enkelt infusion viral belastning til uopsporbar, hvor den forblev, uden ART, i mindst de næste seks måneder.
VRC01 som PrEP hos voksne og PEP hos nyfødte
Der blev også holdt et foredrag på en workshop forud for konferencen af Rosemarie Mason fra NIAID om målrettet isolation af monoklonale antistoffer, herunder en gennemgang af de igangværende internationale fase 2b-undersøgelser af VRC01 antibody-mediated prevention (AMP). Der er tale om dobbeltblindede placebokontrollerede undersøgelser (med en vis tilladelse til at anvende oral PrEP), som forventes at give de første resultater senere i år.
Elizabeth McFarland fra University of Colerado og kolleger præsenterede resultater fra en åben farmakokinetisk og sikkerhedsundersøgelse med den langtidsvirkende subkutane VRC01-LS-formulering i 21 hiv-eksponerede nyfødte børn.
Det er vigtigt, at både mødre og spædbørn i denne undersøgelse med steder i USA, Zimbabwe og Sydafrika anvendte ART for at minimere risikoen for overførsel.
Farmakokinetiske resultater viste beskyttelses bNAbs-niveauer, der var tilstrækkelige til at dække ammeperioden uden alvorlige sikkerhedskoncerter. Der har ikke været nogen hiv-overførsler.
kommentar
Forskningen i bNAb omfatter en forventning om, at der med tiden vil blive opdaget bedre og mere potente forbindelser, og at disse vil have en bredere dækning. Disse vil til gengæld øge antallet af bedre bNAb-kombinationer.
Som kræftbehandling er bNAbs meget dyre (almindeligvis mere end 100 000 pund pr. behandling for nogle indikationer), selv om de er betydeligt billigere til mere almindelige anvendelser (~5 000 pund for Crohns sygdom).
Selv om disse forbindelser normalt er lægemidler med høje omkostninger, afhænger dette af eller både dosis og antallet af personer, der sandsynligvis vil bruge det, med ringe gennemsigtighed for den proces, som virksomhederne bruger til at fastsætte en lægemiddelpris. I sidste ende er lægemiddelprisen en artefakt af det politiske pres for at gøre behandlingen tilgængelig.
Risikoen for udvikling af resistens over for bNAb-monoterapi – er, når niveauerne af et bNAs falder til under 10 ug/mL i tilstedeværelse af betydelig viraæmi – er en vigtig sikkerhedsmæssig bekymring, som bør overvejes i forbindelse med fremtidige undersøgelser. Forhåbentlig vil denne risiko blive overvundet med andengenerations langtidsvirkende formuleringer.
Nogle af de potentielle begrænsninger for VRC01-monoterapi, som Michel Nussenweig fremhævede i sit foredrag, var kendt før tilmeldingen til AMP-undersøgelserne, så resultaterne fra disse PrEP-forsøg afventes i høj grad.
Medmindre andet er angivet, er alle referencer til programmet og abstracts fra Conference on Retroviruses and Opportunistic Infections (CROI), 4.-7. marts 2019, Seattle.
http://www.croiconference.org
- Nussensweig M et al. Discovery and development of HIV broadly neutralizing antibodies. Opening session. Konference om retrovirusser og opportunistiske infektioner (CROI), 4-7 marts 2019, Seattle. Mundtligt abstract 10.
http://www.croiwebcasts.org/console/player/41037 (webcast) - Nishimura Y et al. Early antibody therapy can induce long lasting immunity to SHIV. Nature 2017; 543(7646): 559-563. doi: 10.1038/nature21435
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5458531 - Mendoza et al. Kombinationsbehandling med anti-HIV-1-antistoffer opretholder viral undertrykkelse. Nature (561):479-484 (2018).
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0531-2 - Garber DA et al. Beskyttelse mod penile eller intravenøse SHIV-udfordringer med bNAb 10-1074 eller 3BNC117. Conference on Retroviruses and Opportunistic Infections (CROI), 4-7 marts 2019, Seattle. Oral abstract 100.
http://www.croiconference.org/sessions/protection-against-penile-or-intravenous-shiv-challenges-bnab-10-1074-or-3bnc117 (abstract)
http://www.croiwebcasts.org/p/2019croi/100 (webcast) - Pegu A et al. Potent antiviral activity of trispecific broadly neutralizing HIV antibodies. Conference on Retroviruses and Opportunistic Infections (CROI), 4-7 marts 2019, Seattle. Late breaker oral abstract 28 LB.
http://www.croiconference.org/sessions/potent-antiviral-activity-trispecific-broadly-neutralizing-hiv-antibodies (abstract)
http://www.croiwebcasts.org/p/2019croi/28 (webcast) - Collins S. First phase 1 results from bNAb PGT121 in HIV positive people. HTB, 28. marts 2019.
https://i-base.info/htb/35947 - Stephenson KE et al. Terapeutisk aktivitet af PGT121 monoklonalt antistof i HIV-inficerede voksne. Conference on Retroviruses and Opportunistic Infections (CROI), 4-7 marts 2019, Seattle. Oral abstract 145.
http://www.croiconference.org/sessions/therapeutic-activity-pgt121-monoclonal-antibody-hiv-infected-adults (abstract)
http://www.croiwebcasts.org/p/2019croi/145 (webcast) - Mason RD. Mere farverig immunologi: målrettet isolering af monoklonale antistoffer. CROI 2019 pre conference workshop. Abstract 5.
http://www.croiwebcasts.org/console/player/41015 (webcast) - McFarland E et al. Sikkerhed og farmakokinetik af monoklonalt antistof, VRC01LS, hos HIV-eksponerede nyfødte. CROI 2019. Oral abstract 44.
http://www.croiconference.org/sessions/safety-and-pharmacokinetics-monoclonal-antibody-vrc01ls-hiv-exposed-newborns (abstract)
http://www.croiwebcasts.org/p/2019croi/45 (webcast)