1.4 PROGETTAZIONE DI UN VACCINO: ANTIGENI “TARGET” PER LA PROFILASSI O LA TERAPIA
1.4.1 VACCINI PREVENTIVI ANTI-HP
L’immunogenicità degli HPV implica la presentazione al sistema immunitario di epitopi conformazionali localizzati sull’involucro capsidico. Pertanto, le proteine strutturali L1 e L2 rappresentano i principali “target” antigenici della risposta immunitaria umorale. Vaccini basati su tali molecole di superficie possono essere somministrati con la finalità di ostacolare la penetrazione e la diffusione virali nelle cellule epiteliali (Da Silva et al., 2001).
Sono state sviluppate diverse tipologie di vaccini preventivi e vi sono incoraggianti risultati ottenuti in sperimentazioni pre-cliniche e cliniche.
Una tipologia di vaccini preventivi rivelatasi notevolmente efficace nel contrastare l’infezione da HPV è basata sulla capacità di autoassemblamento della proteina capsidica L1, da sola o insieme a L2, e sulla conseguente formazione di VLP (Schiller, 1999), che riproducono morfologicamente i virioni, possiedono gli epitopi conformazionali richiesti per l’induzione di anticorpi neutralizzanti, ma mancando del genoma virale forniscono garanzie di sicurezza in quanto non infettive e non oncogeniche (Kirnbauer et al., 1993; Breitburd & Coursaget, 1999).
La vaccinazione con VLPs basate sulla proteina L1 di alcuni HPV specie-specifici (od anche sui soli capsomeri pentamerici ottenuti in uno studio di fusione della proteina L1 con l’enzima glutatione S-transferasi), ha determinato in modelli animali la neutralizzazione del virus e la protezione dallo sviluppo di lesioni associate all’infezione (Breitburd et al., 1995; Suzich et
al., 1995; Yuan et al., 2001).
Un’efficace prevenzione dalla trasmissione sessuale degli HPV genitali, richiede, tuttavia, la presenza di alti livelli di anticorpi specifici nella mucosa (Da Silva et al., 2001). Alcuni studi hanno evidenziato che l’immunizzazione sistemica di scimmie con VLPs di HPV11 è seguita dalla comparsa di IgG nel siero e nelle secrezioni mucosali genitali, ma non di IgA (Lowe et
al., 1997). Invece, in modelli murini, la somministrazione intranasale di VLPs di HPV16 ha
indotto la produzione massiva di entrambe le classi anticorpali nella saliva e nelle secrezioni genitali (Balmelli et al., 1998). Le vie di somministrazione mucosale sono in genere più potenti elicitatrici di risposte immunitarie mucosali rispetto alle vie di somministrazione parenterali, anche se l’uso di adiuvanti (come l’enterotossina termo-labile di E. coli o la tossina colerica) è spesso richiesto. Le VLP ottenute in seguito ad espressione della proteina L1 in un ceppo di Salmonella typhimurium, sono state somministrate a topi per via orale o intranasale, inducendo la produzione di anticorpi specifici anti-L1 (Nardelli-Haesliger et al., 1999). Inoltre, la somministrazione orale di VLP di L1 di HPV16 e 18 in formulazioni contenenti un derivato della l’enterotossina termo-labile di E. coli hanno incrementato il livello delle risposte anticorpali nel sangue periferico e nelle secrezioni mucosali dei topi immunizzati (Gerber et al., 2001).
La vaccinazione con VLP è in grado di stimolare l’immunità cellulo-mediata, oltre quella umorale. Risposte T CD8+ sono state, ad esempio, evidenziate in topi in seguito alla somministrazione di VLP basate sulla proteina L1 di HPV 16 (Dupuy et al., 1997).
Le VLP di HPV 16 e 18, inoltre, si sono dimostrate capaci di indurre la maturazione fenotipica di cellule dendritiche derivanti dal midollo osseo o da sangue periferico (Lenz et
Trials clinici di fase I e II hanno consentito di valutare la sicurezza delle VLPs basate su L1 e L1/L2 e l’efficacia della loro azione profilattica nei confronti dell’infezione da HPV. In volontarie sane, VLPs basate su L1 e somministrate per via intramuscolare, sono state ben tollerate ed hanno indotto una forte risposta immunitaria umorale (Harro et al., 2001).
Più recenti sperimentazioni cliniche di fase II, condotte sempre su volontarie sane e sempre con VLPs basate su L1, hanno indotto non soltanto una marcata risposta umorale, ma anche una massiva proliferazione dei linfociti T CD4+ e T CD8+; è stato anche ipotizzato che gli anticorpi neutralizzanti, generati in seguito alla prima vaccinazione, abbiano incrementato la risposta T cellulare alle vaccinazioni successive (Pinto et al., 2003). Un numero di 2392 donne di età compresa tra i 16 ed i 23 anni, prive di anomalie citologiche cervicali, è stato coinvolto in un trial clinico di fase III, volto a valutare l’efficacia preventiva di VLP basate sulla proteina L1 di HPV16. Il vaccino, formulato con alluminio quale adiuvante e somministrato per via intramuscolare, ha mostrato un’efficacia pari al 100% non essendosi presentato nessun caso di infezione da HPV16 nel gruppo di pazienti immunizzati. Non sono stati osservati effetti collaterali notevoli, ad eccezione di dolenza nel sito di iniezione. Resta ancora da determinare la durata della risposta anticorpale e quindi l’efficacia a lungo termine di tale trattamento preventivo (Koutsky et al., 2002).
Nonostante gli studi preclinici abbiano generalmente evidenziato i vantaggi della somministrazione non parenterale dei vaccini preventivi, i più recenti trials clinici hanno dimostrato l’efficacia di una immunizzazione sistemica nel prevenire l’infezione della mucosa genitale da parte di HPV.
E’ attualmente in corso un trial clinico di fase III (e, dunque, volto a stabilire l’efficacia della strategia di immunizzazione) su un vaccino profilattico tetravalente contro gli HPV di tipo 6, 11, 16, 18. In una di queste sperimentazioni, finanziata da Merck & Co., i cui risultati sono stati recentemente pubblicati, 1158 donne sane, con storia clinica di Pap smear normali e di età compresa tra i 16 ed i 23 anni, sono state reclutate in Brasile, Europa e Stati Uniti, ed immunizzate per via intra-muscolare con diverse formulazioni di una miscela di VLP ricombinanti (purificate da Saccharomyces cerevisiae ed adsorbite su un adiuvante a base di idrossifosfato di alluminio) dei succitati quattro diversi tipi di HPV, e sottoposte a “follow up ginecologico”. A 30 mesi dalla vaccinazione, è stata osservata, rispetto ai gruppi di controllo, una riduzione dell’incidenza combinata di infezioni persistenti da HPV6, 11, 16 e 18 e delle lesioni genitali ad essi associate pari al 95 % e risposte anticorpali sieriche sostenute già a partire dalla formulazione contenente le dosi più basse di VLP (Villa et al., 2005).
Nonostante i promettenti risultati, in ogni caso, i benefici di vaccini preventivi contro l’infezione da papillomavirus, in termini di riduzione dell’incidenza di cancro cervicale, saranno valutabili solo a lungo termine. Inoltre, sebbene la produzione di anticorpi neutralizzanti rappresenti un efficace sistema di prevenzione dell’infezione virale e della sua diffusione sistemica, la sorveglianza cellulo-mediata resta la chiave di volta nella definitiva risoluzione dell’infezione e della malattia. L’obiettivo che si cerca in questo momento di perseguire è, dunque, la realizzazione di vaccini terapeutici, indispensabili soprattutto nei paesi in via di sviluppo.