Das Potential von Baxter s Verozell-Technologie zur Herstellung sicherer und wirksamer Impfstoffe

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1 Influenza Pandemie und H5N1 Das Potential von Baxter s Verozell-Technologie zur Herstellung sicherer und wirksamer Impfstoffe Otfried Kistner Schladminger Gesundheitsgespräche September 2006 Ausbreitung von H5N1 in Asien, Nord-Afrika und Europa durch Zugvögel Donaudelta (Rumänien) Sept Manyassee Dogubayazit (Türkei) 4 Okt Tscheljabinsk (Russland) Aug Aserbaidschan Ägypten Irak Pawlodar (Kasachstan) Juli 2005 Betroffene Länder, Datum des ersten Auftretens Bestätigte Todesfälle bei Menschen (WHO) (seit 2003: 143 von 244 Infizierten = 59%) Flugroute Zugvögel aus Südostasien Nowosibirsk (Russland) Juli 2005 Thailand Nov Indonesien Jan Qinghai See (China) Mai 2005 Erreger bei Zugvögeln nachgewiesen China 12 Jan Malaysia Aug Südkorea Dez Hongkong 1997 Japan Jan Vietnam Jan Kambodscha Jan Modified Quelle: APA/Science/UNO World Food Programme Stand 8. September 2006

2 H5N1 Impfstoff-Programm Übersicht Spezifische Vorteile des Baxter Pandemischen Influenza Programms - State-of-the-Art Fermenter-Zellkulturen; keine bebrüteten Hühner-Eier - Ganzkeim ( Whole Virus )-Impfstoff - Wildtypviren; keine attenuierten (abgeschwächten) RG (reverse genetics) Reassortanten - Moderne GMP ( Gute Herstellungspraxis ) und BSL-3 (Biosicherheitsstufe 3) lizensierte Produktionsanlage für Zellkultur-Influenza-Impfstoffe H5N1 (Vietnam 2004) präklinisches Entwicklungs-Programm - Immunogenität-Studien - Protektions-Studien H5N1 Impfstoff-Programm Übersicht Spezifische Vorteile des Baxter Pandemischen Influenza Programms - State-of-the-Art Fermenter-Zellkulturen; keine bebrüteten Hühner-Eier - Ganzkeim ( Whole Virus )-Impfstoff - Wildtypviren; keine attenuierten (abgeschwächten) RG (reverse genetics) Reassortanten - Moderne GMP ( Gute Herstellungspraxis ) und BSL-3 (Biosicherheitsstufe 3) lizensierte Produktionsanlage für Zellkultur-Influenza-Impfstoffe H5N1 (Vietnam 2004) präklinisches Entwicklungs-Programm - Immunogenität-Studien - Protektions-Studien

3 SBU Vaccines Memorandum eines WHO Meetings March

4 Vorteile der Serumprotein-freien Verozell-Technologie Keine regulatorischen Einschränkungen zur Verwendung von Verozellen für die Produktion von Impfstoffen für Menschen: Verozellen sind heute von Regulatorische Behörden in mehr als 60 Ländern weltweit akzeptiert und werden seit mehr als 20 Jahren für die Produktion zugelassener Impfstoffe (hauptsächlich Polio (Kinderlähmung) und Rabies (Tollwut)) verwendet Baxter hat eine voll charakterisierte und ausgetestete Vero-Zell- Linie mit einem von der US FDA geprüften Master File für die IND s für den Pocken-Impfstoff ACAM 2000 und Baxter s interpandemischen Influenza-Impfstoff sowie eine Nationale Zulassung des interpandemischen Influenza-Impfstoffs in den Niederlanden im Rahmen einer europäischen Zulassung Verwendung eines serumprotein-freien Mediums Sehr großes Potential zur Herstellung einer Reihe von viralen Impfstoffen Titer verschiedener Influenza A Viren menschlichen oder tierischen Ursprungs in serumprotein-freien Verozellen Subtyp Wirt Stamm Hemagglutinating Units (HAU) Human A/PR/8/ H1N1 Human A/USSR/90/ Swine A/Swine/1976/ Duck A/Duck/Bavaria/2/ H2N2 Human A/Singapore/1/ Human A/Hong Kong/1/ H3N2 Swine A/Swine/Hong Kong/3/ Swine A/Swine/Hong Kong/127/ Duck A/Duck/Hong Kong/24/ H5N3 Duck A/Duck/Singapore/3/ H7N1 Fowl A/FPV/Rostock/ H9N2 Fowl A/Quail/Hongkong/G1/ Human A/Hongkong/1073/ H5N1 A/Viet Nam/1203/ Human A/Viet Nam/1194/ A/SP83/2004 (Thailand) 512 A/Indonesia Indonesia/05/

5 H5N1 Impfstoff-Programm Übersicht Spezifische Vorteile des Baxter Pandemischen Influenza Programms - State-of-the-Art Fermenter-Zellkulturen; keine bebrüteten Hühner-Eier - Ganzkeim ( Whole Virus )-Impfstoff - Wildtypviren; keine attenuierten (abgeschwächten) RG (reverse genetics) Reassortanten - Moderne GMP ( Gute Herstellungspraxis ) und BSL-3 (Biosicherheitsstufe 3) lizensierte Produktionsanlage für Zellkultur-Influenza-Impfstoffe H5N1 (Vietnam 2004) präklinisches Entwicklungs-Programm - Immunogenität-Studien - Protektions-Studien Publizierte Ergebnisse von klinischen Studien mit pandemischen Kandidat-Impfstoffen (Ei-Technologie) Kandidat-Impfstoff H9N2 Whole Virus, Wildtyp, Ei Al(OH) 3 (Hehme et. al, 2002) H2N2 Whole Virus, Wildtyp, Ei Al(OH) 3 (Hehme et. al., 2004) H5N1 Split, RG (VN 1203), Ei nicht-adjuvantiert (Treanor et. al., 2006) H5N1 Split, RG (VN 1194), Ei Al(OH) 3 (Bresson et. al., 2006) H5N1 Whole Virus, RG (VN 1194), Ei Al(OH) 3 (Lin et. al., 2006) Ergebnis HI 40 in 82% der Probanden mit 2 x 7.5 µg in 71% der Probanden mit 2 x 1.9 µg HI 40 in 98% der Probanden mit 2 x 3.8 µg in 82% der Probanden mit 2 x 1.9 µg HI 40 in 58% der Probanden mit 2 x 90 µg in 41% der Probanden mit 2 x 45 µg HI Seroconversion ( 32) in 67% der Probanden mit 2 x 30 µg HI 40 in 78% der Probanden mit 2 x 10 µg HI RG Hämagglutinations-Inhibitions-Titer Reverse Genetics Reassortante

6 H5N1 Impfstoff-Programm Übersicht Spezifische Vorteile des Baxter Pandemischen Influenza Programms - State-of-the-Art Fermenter-Zellkulturen; keine bebrüteten Hühner-Eier - Ganzkeim ( Whole Virus )-Impfstoff - Wildtypviren; keine attenuierten (abgeschwächten) RG (reverse genetics) Reassortanten - Moderne GMP ( Gute Herstellungspraxis ) und BSL-3 (Biosicherheitsstufe 3) lizensierte Produktionsanlage für Zellkultur-Influenza-Impfstoffe H5N1 (Vietnam 2004) präklinisches Entwicklungs-Programm - Immunogenität-Studien - Protektions-Studien Zusammensetzung von Wildtyp-Viren versus RG Reassortanten Wildtyp Virus H5N1 RG (Reverse Genetics) Reassortante HA HA (H5) NA NA (N1) PB2 PB1 PA HA NA NP M NS PB2 PB1 PA HA NA NP M NS

7 Immunologische Vorteile von H5N1 Wildtyp Whole Virus Impfstoffen gegenüber attenuierten RG (Reverse Genetics) Reassortanten Impfstoffen Wildtyp Virus RG Reassortante - Originalvirus; - 6:2 Reassortante - alle H5N1 viralen Proteine - HA und NA von H5N1: HA genetisch modifiziert; - interne Proteine des H1N1 PR 8 Virus Vorteile des Wildtyp Virus: Potential einer erweiterten H5N1 spezifischen Immun-Antwort einschließlich der Induktion der zellulären Immunität durch H5N1 spezifische (und nicht PR8 spezifische) NP and M Proteine im Impfstoff. Diese H5N1 spezifische zelluläre Immunität kann zu einem wirksameren und länger persistierenden Schutz führen, durch die Induktion von - T Helfer-Zellen - CTL's (zytotoxische T Lymphocyten) - Memory (Gedächtnis) Zellen (verstärkter Booster Effekt). H5N1 Impfstoff-Programm Übersicht Spezifische Vorteile des Baxter Pandemischen Influenza Programms - State-of-the-Art Fermenter-Zellkulturen; keine bebrüteten Hühner-Eier - Ganzkeim ( Whole Virus )-Impfstoff - Wildtypviren; keine attenuierten (abgeschwächten) RG (reverse genetics) Reassortanten - Moderne GMP ( Gute Herstellungspraxis ) und BSL-3 (Biosicherheitsstufe 3) lizensierte Produktionsanlage für Zellkultur-Influenza-Impfstoffe H5N1 (Vietnam 2004) präklinisches Entwicklungs-Programm - Immunogenität-Studien - Protektions-Studien

8 Baxter s Influenza Impfstoff Produktionsanlage in Bohumil, Tschechien Bohumil ist weltweit die erste und derzeit die einzige GMP ( Gute Herstellungspraxis ) lizensierte Anlage zur Produktion von Influenza-Impfstoffen aus Zellkulturen Baxter s Influenza Impfstoff Produktionsanlage in Bohumil, Tschechien

9 Vorteile des Vero-Impfstoffes gegenüber den Ei-Impfstoffen im Falle einer Pandemie (I) Logistik Die Produktion von Influenzaviren mit der konventionellen Ei- Technologie erfordert eine sorgfältige und vorausschauende Planung, um eine ausreichende Verfügbarkeit an bebrüteten Hühner-Eiern zu gewährleisten Die Hühner in diesen Geflügelfarmen sind aber empfänglich für Infektionen mit Krankheitserregern. Darüber hinaus sind hoch-pathogene aviäre H5N1 Influenzaviren für Hühner tödlich. Infektionen von Hennen mit diesen hoch-pathogenen Viren können daher zu einem eklatanten Mangel an embryonierten Hühnereiern führen und somit zu Engpässen in der Impfstoffproduktion Die Verozell-Produktion ist unabhängig von Eiern und kann daher zu jeder Zeit sofort gestartet werden. Vorteile des Vero-Impfstoffes gegenüber den Ei-Impfstoffen im Falle einer Pandemie (II) Sicherheit / Schnelligkeit der Produktion Influenzaviren mit pandemischem Potential erfordern Produktionsanlagen mit Sicherheitsstufe 3 (BSL-3) dies ist mit einer Ei-Produktionsanlage nicht zu erfüllen. Baxters Pilot Plant und die neue Anlage in Bohumil sind als BSL- 3 Einheiten ausgelegt und können unter diesen Bedingungen produzieren. Daher können die pandemischen Wildtyp-Viren direkt verwendet werden; ein Bedarf für attenuierte Virus-Reassortanten ist nicht gegeben, deren Herstellung zeitaufwendig und deren Stabilität nicht immer gewährleistet ist. Die Herstellung und Sicherheits-Austestung von attenuierten Reassortanten mittels reverse genetics erfordert mindestens 2 Monate, bevor diese Reassortanten für die Saatvirus-Herstellung zur Verfügung stehen und die Impfstoff-Produktion mit der konventionellen Ei-Technologie gestartet werden kann. In dieser Zeit können durch die Verwendung des Wildtyps bereits mehrere Millionen Dosen pandemischer Impfstoff hergestellt werden

10 H5N1 Impfstoff-Programm Übersicht Spezifische Vorteile des Baxter Pandemischen Influenza Programms - State-of-the-Art Fermenter-Zellkulturen; keine bebrüteten Hühner-Eier - Ganzkeim ( Whole Virus )-Impfstoff - Wildtypviren; keine attenuierten (abgeschwächten) RG (reverse genetics) Reassortanten - Moderne GMP ( Gute Herstellungspraxis ) und BSL-3 (Biosicherheitsstufe 3) lizensierte Produktionsanlage für Zellkultur-Influenza-Impfstoffe H5N1 (Vietnam 2004) präklinisches Entwicklungs-Programm - Immunogenität-Studien - Protektions-Studien Immunogenität eines gereinigten, doppelt-inaktivierten Whole Virus Kandidat-Impfstoffes gegen den H5N1 Vietnam 1203 Stamm in Mäusen und Meerschweinchen Immunisierung anti H5 rha ELISA Titer Mäuse Meer- Schweinchen Meer- Schweinchen anti H5N1 ELISA Titer Mäuse Meer- Schweinchen Mäuse NT Titer Meer- Schweinchen Mäuse HI Titer H5N1 Antigen 1.7 µg HA + 0.2% Al(OH) Puffer < 100 < 100 < 100 < rha: rekombinantes Hämagglutinin; NT: Neutralisation; HI: Hämagglutinations-Inhibition Der H5N1 Viet Nam 1203 Whole Virus Kandidat-Impfstoff auf Basis des Viet Nam 1203 Wildtyps ist in Meerschweinchen immunogener als in Mäusen Die Immunisierung erzeugt hohe HI Antikörper in Meerschweinchen, aber nicht in Mäusen

11 Immunisierung von CD1 Mäusen mit adjuvantierten H5N1 Kandidat-Impfstoffen: Immun-Antwort und Schutz gegen Infektion mit lebenden H5N1 Viren (Challenge) Antigen MVB # MVB # Kontrolle Dosis HA Antigen 3.3 µg 0.33 µg 0.03 µg 4.7 µg 0.47 µg 0.05 µg - Überlebende Tiere 5 / 5 4 / 5 2 / 5 5 / 5 5 / 5 2 / 5 0 / 5 H5 rha Elisa Titer < 100 NT Titer < < 57 < 57 Der Schutz von Mäusen gegen einen intranasalen Challenge mit 10 5 TCID 50 (= 200 LD 50 ) Vietnam 1203 Virus ist abhängig von der Immunisierungs-Dosis und den induzierten Antikörpern-Titern. Ein partieller Schutz wird sogar mit einer extrem niedrigen Antigen-Dosis erreicht; während alle nichtimmunisierten Kontrolltiere an der Infektion starben rha: rekombinantes Hämagglutinin NT: Neutralisation Immunogenität von Al(OH) 3 adjuvantierten H5N1 Kandidat-Impfstoffen in Mäusen: Effektive (ED 50 ) and Protektive (PD 50 ) Dosis 50 - Adjuvans + Adjuvans (Al(OH) 3 ED 50 7 ng 1 ng PD 50 ED 50 Woche 3 (nach 1 Immunisierung) n.d. 33 ng Woche 6 (nach 2 Immunisierungen) 3 ng 6 ng PD 50 n.d. 12 ng ED 50 : PD 50 : n.d. Antigen-Dosis, die in 50% der immunisierten Tiere eine Antikörper-Antwort induziert Antigen-Dosis, die 50% der immunisierten Tiere vor der Infektion schützt nicht durchgeführt

12 Immunisierung von Meerschweinchen mit einem Kandidat-Impfstoff gegen den H5N1 Vietnam 1203 Stamm: Neutralisierende Aktivität der Seren gegen verschiedene H5N1 Stämme Virus Stamm Antigen HA Dosis (Al(OH) 3 ) Vietnam Vietnam Thailand Hong Kong Duck Singapore 1997 (H5N3) Indonesia (Clade 2) Whole Virus Viet Nam µg 1,810 1,660 1,810 3,948 1, ,076 Rekombinantes H5 HA Protein (Viet Nam 1203) 5 µg , Kontrolle Die Seren von Meerschweinchen, immunisiert mit einem H5N1 Kandidat- Impfstoff gegen H5N1 Viet Nam 1203, zeigen eine sehr hohe Kreuz- Neutralisation gegen Vertreter verschiedener H5N1 Virus-Gruppen ( Clades ), von dem ersten humane H5N1 Isolat Hong Kong 156 von 1997 und den Viet Nam und Thailand Isolaten von 2004 als Vertreter des Clade 1 sowie gegen den Clade 2 Stamm Indonesia 05 von 2005 * Impfstamm (apathogenes H5N3 Entenvirus) gegen H5N1 Hongkong ELISA Mikroneutralisationstest HA = Hämagglutinin Kreuz-Protektion von Mäusen mit 2 Dosen eines nicht-adjuvantierten H5N1 Kandidat Impfstoffs gegen Clade 1 and Clade 2 H5N1 Viren HA Dosis 0.75 µg 0.15 µg 0.03 µg µg Kontrolle A/Vietnam/1203/2004 5/5 (100%) 5/5 (100%) 5/5 (100%) 3/5 (60%) 0/5 (0%) Überlebende Mäuse (n/n total ) A/Hongkong/156/97 5/5 (100%) 4/5 (80%) 2/5 (40%) 3/5 (60%) 0/5 (0%) A/Indonesia/05/2005 (Clade 2) 9/10 (90%) 8/10 (80%) 5/10 (50%) 5/10 (50%) 2/10 (20%)

13 Kreuz-Protektion von adjuvantierten und nicht-adjuvantierten H5N1 Kandidat- Impfstoffen gegen Viet Nam 1203 in Mäusen: Protektive Dosis 50 (PD 50 ) Adjuvans - 0.2% Al(OH) 3 A/Vietnam/1203/ ng 14 ng Influenza H5N1 Virus Stamm A/Hongkong/156/97 A/Indonesia/05/2005 (Clade 2) 10 ng 11 ng 49 ng 34 ng PD 50 : Antigen-Dosis, die 50% der immunisierten Tiere vor der Infektion schützt Zusammenfassung (I) Die Verozell-Technologie ermöglicht den Start der Impfstoff- Produktion zu jeder Zeit, sobald ein pandemisches Influenzavirus identifiziert, isoliert und von der WHO zur Verfügung gestellt wird; das erste Impfstoff-Lot kann dann bereits nach Wochen zur Verfügung stehen H5N1 Experimental-Impfstoffe gegen den Viet Nam 1203 Stamm, die mit der Vero-Technologie hergestellt wurden, sind sehr immunogen in Mäusen, Ratten und Meerschweinchen, mit einer sehr starken Kreuz-Neutralisation gegen eine Reihe von H5N1 Viren der Jahre 1997 bis 2005 Schutzversuche (sog. Challenge-Studien) zeigten, daß diese H5N1 Viet Nam 1203 Impfstoffe Mäuse erfolgreich gegen die Infektion mit Vertretern verschiedener H5N1 Virus-Gruppen ( Clades ) schützten, d.h. gegen das erste humane H5N1 Isolat Hong Kong 156 von 1997 und Viet Nam 1203 von 2004 als Vertreter des Clade 1 sowie gegen den Clade 2 Stamm Indonesia 05 von 2005

14 Zusammenfassung (II) Das H5N1 Entwicklungsprogramm wird in enger Zusammenarbeit mit dem US NIH durchgeführt. Das klinische Programm wird unter der Verantwortung des NIH gegen Ende 2006 begonnen Baxter hat inzwischen klinische Studien in Österreich und Singapur gestartet, die die Durchführung eines schnelleren und damit kürzeren klinischen Entwicklungs-Programm erlauben