Aktive Immunisierung gegen Hepatitis B mit Hilfe eines gentechnologisch hergestellten Impfstoffes

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1 Mitt. Österr. Ges. Tropenmed. Parasitol. 8 (8) -5 Institut für Spezifische Prophylaxe und Tropenmedizin der Universität Wien (Vorstand: Univ.-Prof. Dr. G. Wiedermann) () Institut für Virologie der Universität Wien (Vorstand: Univ.-Prof. Dr. h. Kunz) () Smith-Kline RIT, Rixensart, elgien, iological Division () Aktive Immunisierung gegen epatitis mit ilfe eines gentechnologisch hergestellten Impfstoffes F. Ambrosch, P. Kremsner, h. Kunz, A. Safary, G. Wiedermann Einleitung Die Infektion mit dem epatitis -Virus kann nicht nur zu schweren akuten Verlaufsformen mit einer beträchtlichen Letalität führen, sondern auch zu gefährlichen Spätmanifestationen, wie der chronischen epatitis, der Leberzirrhose und dem primären Leberzellkarzinom. In Westeuropa, in Nordamerika sowie in Australien beträgt die durchschnittliche Durchseuchung der evölkerung etwa 5%, wobei bestimmte Risikogruppen, vor allem Personen im Medizinalbereich, besonders betroffen sind. In Osteuropa, den Mittelmeerländern, im Mittleren Osten und in Südamerika steigt die Durchseuchung auf etwa 5%, in Südostasien und Zentralafrika auf über %. Weltweit rechnet man mit Millionen Trägern von s-antigen. Mindestens Millionen Menschen erkranken jährlich an epatitis, etwa eine Million sterben entweder im akutem Stadium oder an chronischen Lebererkrankungen (SOESLAVSKY 78; AMROS 8). Zur aktiven Immunisierung gegen die epatitis wurde ein Impfstoff entwickelt, der das Oberflächenprotein des epatitis -Virus (s-antigen) enthält. Er führt zur ildung von virusneutralisierenden Antikörpern. Das s-antigen wird aus dem Plasma von s-trägern gewonnen und nach Reinigung mit verschiedenen Methoden inaktiviert. Anschließend erfolgt eine sorgfältige Prüfung am Schimpansen. Der Impfstoff hat sich bei zahlreichen Studien als sicher und wirksam erwiesen (MAUPAS et al. 7;SZUMNESSetal. 8; KUNZ et al. 8). Allerdings wirft der Plasmaimpfstoff auch einige Fragen und Probleme auf. So gibt es trotz zum Teil mehrfacher Inaktivierung des s-antigens und sorgfältiger Prüfung immer wieder Diskussionen über die potentielle Infektiosität des Impfstoffes, z.. im Zusammenhang mit dem LAV/TLV Ill-Virus. Die Kosten für die erstellung und Prüfung sind naturgemäß sehr hoch, was sich im Preis des Impfstoffes niederschlägt. Schließlich ist die Quelle für die Gewinnung des s-antigens, nämlich das Spenderreservoir, begrenzt und wird durch die epatitis -Impfung auf Dauer gesehen sogar langsam trocken gelegt. Man hat deshalb versucht, das s-antigen mit gentechnologischen Methoden durch Einschleusung des entsprechenden Gens in prokaryonthe oder eukaryonthe Zellen zu gewinnen. Als besonders geeignet hat sich dabei die äckerhefe Sacharomyces cerevisiae erwiesen, die s-antigen in ausreichenden Mengen exprimieren kann (AR- FORD et al. 8; McALEER et al. 8; DeWILDE et al. 85).

2 Ein auf diese Weise aus efezellen gewonnener epatitis -Impfstoff, der sich im Tierversuch verträglich und wirksam erwiesen hat, wurde uns von Smith Kline-RIT (Rixensart, elgien) zur weiteren Untersuchung übergeben. Wir führten mit diesem Impfstoff zunächst eine Pilotstudie zum Nachweis der Sicherheit und Immunogenität des Impfstoffes durch. Anschließend wurde in der auptstudie die eziehung zwischen Antigendosis und Wirksamkeit im Vergleich mit dem Plasmaimpfstoff untersucht. Aufbau der Studie Impflinge Als Impflinge hatten sich Studenten der Medizinischen Fakultät Wien beiderlei Geschlechts zur Verfügung gestellt. Die Probanden waren entsprechend der Deklaration von elsinki über den verwendeten Impfstoff und den Zweck der Studie informiert worden und hatten sich schriftlich zur Teilnahme an der Studie bereit erklärt. Vor eginn der Studie wurden alle Probanden einer klinischen, laborchemischen und serologischen Untersuchung unterzogen. Personen mit akuten oder chronischen Erkrankungen, mit einer positiven epatitis -Serologie (s, anti-s und/oder anti- c) sowie mit erhöhten Werten der Glutamat-Pyruvat-Transaminase (GPT) wurden zurückgestellt. Die weiblichen Teilnehmer an der Studie führten ein kontrazeptives Programm durch. Pilotstudie Die Pilotstudie hatte den Zweck, die Unschädlichkeit und die Wirksamkeit des Impfstoffes beim Menschen prinzipiell zu untersuchen und zu sichern. Zur Untersuchung der Unschädlichkeit wurde an insgesamt 5 Personen zunächst ein Prick-Test durchgeführt. Zu diesem Zweck wurde ein Tröpfchen der Impfstoffpräparation mit einem s-gehalt von /ml auf die aut des linken Unterarms aufgebracht und die aut durch das Tröpfchen mit einer sterilen Lanzette geritzt. Dieselbe Prozedur wurde vergleichsweise mit istamin ( mcg/ml) und physiologischer Kochsalzlösung vorgenommen. Der Prick-Test wurde nach 5,, 5, und Minuten abgelesen. Anschließend erfolgte eine intradermale Applikation von, ml Impfstoff mit mcg bzw. s-antigen/ml, wieder im Vergleich mit istamin (, mcg/ml) und Kochsalz. Die Reaktionen wurden nach 5, und Minuten sowie nach und 8 Stunden kontrolliert. Die Kontrolle der Verträglichkeit nach der intramuskulär durchgeführten Impfung mit 7 bzw. 8 mcg/ml erfolgte durch Selbstbeobachtung mit ilfe eines Fragebogens. Die Immunogenität wurde an insgesamt Personen untersucht. Eine Gruppe von 7 Personen erhielt zunächst eine Impfung mit einer Impfdosis von 8 mcg, eine Gruppe von Personen wurde dreimal mit einer Dosis von 7 mcg in den Monaten, und und eine weitere Gruppe von Personen erhielt drei Impfungen in den Monaten, und. auptstudie In der anschließenden auptstudie wurden insgesamt Personen mit verschiedenen Dosen des Impfstoffes (5,, und mcg), verschiedenen Impfstoffpräparationen sowie zum Vergleich mit einem s-antigen pro Impfdosis enthaltenden

3 Plasmaimpfstoff (-Vax ) geimpft. Das angewandte Impfschema sah drei Impfungen im Abstand von jeweils Wochen sowie eine abschließende Impfung im Monat vor. Die Überprüfung der lokalen und allgemeinen Verträglichkeit erfolgte mittels Fragebögen durch Selbstbeobachtung der Impflinge. lutabnahmen erfolgten Wochen nach jeder Impfung. Die estimmung der s-antikörper wurde mittels eines Festphasen-Radioimmunoassays (AUSA Abbot) durchgeführt. Ergebnisse Pilotstudie ei keiner der 5 getesteten Personen kam es zu einer Reaktion auf den Impfstoff oder die Kochsalzlösung, während Personen auf istamin positiv reagierten. Die interdermale Applikation von istamin führte wie erwartet bei allen untersuchten Personen zu einer Erythembildung. Nach Anwendung des Impfstoffes oder des Plazebos trat eine solche Raktion jedoch nur in Einzelfällen auf (Tab. ). Dabei zeigten sich innerhalb von einer Stunde keine Unterschiede zwischen Impfstoff und Plazebo. Nach und 8 Stunden fanden sich vereinzelt Rötungen in der Impfstoffgruppe. TAELLE : Intradermaltest Anzahl der beobachteten Reaktionen Zeitpunkt der Ablesung, mcg (n = ), mcg (n = ) Impfstoff Plazebo Impfstoff Plazebo 5 Minuten Minuten Stunde Stunden 8 Stunden M M O O O Die Überprüfung der Immunogenität an and der Serokonversion (Tab. ) ergab eine gute Antikörperbildung nach allen untersuchten Impfschemata, sogar nach einer einzigen Injektion von 8 mcg s-antigen. TAELLE : Immunogenität (Serokonversion > ml U/ml) Gruppe Gruppe Gruppe / 5 8/ / 8, Prozent', Prozent 8, Prozent auptstudie Zur genauen Feststellung der lokalen Verträglichkeit wurden die Symptome Schmerzhaftigkeit, Induration, Rötung und Schwellung über drei Tage registriert und mittels

4 eines Punktescores bewertet. Die maximale Punktezahl (TLSS) betrug 8 (Tab. ). Es fanden sich insgesamt nur sehr geringfügige Reaktionen. Signifikante Unterschiede zwischen dem untersuchten efezellimpfstoff und dem Vergleichsimpfstoff traten nicht auf, ebensowenig Unterschiede zwischen den einzelnen Teilimpfungen. TAELLE : Lokale Verträglichkeit Gruppe Präparation Dosis Personen durchschnittlicher TLSS* nach. Impfung. Impfung. Impfung MSD mcg 8 5,8,8,5,7,,,88 5,,7,7,,7,75,,,8,77 5,,,,7,7,,7,57,8,,,,5 *) TLSS = Total Local Symptoms Score (max. TLSS = 8) Allgemeinreaktionen traten ebenfalls nur selten auf (Tab. ), auch hier fanden sich weder zwischen den einzelnen Impfstoffgruppen noch hinsichtlich der einzelnen Teilimpfungen signifikante Unterschiede. TAELLE Allgemeine Verträglichkeit Gruppe Präparation Dosis Personen äufigkeit v. Impfung Allg.-Symptomen (%) n.. Impfung. Impfung MSD mcg 8 5 5, 7,5 5,, 7, 5,8, 5, 5,,, 5,,8 5,,8,5, 5, 5,, 5, 7,,5 5,,7 5,8, 5,,,

5 Zur eurteilung der Immunogenität wurde die Konversionsrate, das ist der Anteil der Impflinge mit einem protektiven Antikörpertiter von mindestens ILJ/ml (FRIS- NIGGEMEYER et al. 8) sowie der mittlere geometrische Titer in den einzelnen Impfgruppen Wochen nach der dritten Impfung berechnet (Tab. 5). Die Konversionsrate zeigte praktisch keine Abhängigkeit von der verwendeten Impfstoffdosis, aber offenbar von der jeweiligen Präparation. Am besten schnitt dabei die Präparation ab. TAELLE 5: Immunogenität Monat nach der',. Impfung (,, ) Gruppe Präparation Dosis Personen Konversionsrate (>mlu/ml) mittlerer geometr. Titer MSD 5mcg mcg 8 5,%,%,7%,%,%,%, 5, 8, 8,5 8,,5,, 7,., ingegen hatten sowohl die Impfstoffdosis als auch die jeweilige Präparation einen deutlichen Einfluß auf den mittleren geometrischen Antikörpertiter. Am besten schnitt hier wiederum die Präparation in der Dosierung von ab, die dem Vergleichsimpfstoff am nächsten kam. Diskussion Die durchgeführten Untersuchungen zeigen, daß dieser erste mit ilfe von gentechnologischen Methoden aus efezellen gewonnene Impfstoff eine ausgezeichnete und dem Plasmaimpfstoff vergleichbare lokale und allgemeine Verträglichkeit aufweist. eim Vergleich verschiedener Teilimpfungen ergab sich keine Zunahme der beobachteten Lokal- und Allgemeinreaktionen, was das Fehlen von allergisierenden Substanzen bestätigt. Auch die Immunogenität des untersuchten Impfstoffes ist der des Plasmaimpfstoffes durchaus vergleichbar, was sich in einer durchschnittlichen Konversionsrate von,% gegenüber jener des Vergleichsimpfstoffes von,% zeigt. Lediglich der mittlere geometrische Antikörpertiter nach der dritten Impfung ist mit rund mlu/ml bei einer Impfstoffdosis von der Präparation etwas niedriger als der des Vergleichsimpfstoffes mit rund mlu/ml. Es ist aber anzunehmen, daß sich die Titer nach der abschließenden. Impfung im Monat einander annähern werden. Außerdem soll in einer weiteren Studie untersucht werden, ob sich die Immungenität durch spezielle Präparationsmethoden über die des Plasmaimpfstoffes hinaus verbessern läßt.

6 Zusammenfassung Eine von Smith Kline-RIT durch gentechnologische Methoden aus efezellen (Sacharomyces cervesiae) gewonnener Impfstoff gegen die epatitis, der s-antigen in gereinigter Form enthält, wurde auf Verträglichkeit und Immunogenität untersucht. Zu diesem Zweck wurde zunächst eine Pilotstudie an Probanden durchgeführt. Dabei zeigte sich eine gute lokale und allgemeine Verträglichkeit sowie eine ausreichende Immunogenität des Impfstoffes. In der anschließenden auptstudie wurden Probanden in den Monaten,, und mit verschiedenen Dosen (5,, und mcg) und Präparationen des efezellimpfstoffes sowie vergleichsweise mit eines aus Plasma gewonnenen Impfstoffes (-Vax, Merck Sharp und Dohme) immunisiert. Die lokale und allgemeine Verträglichkeit entsprach der des aus Plasma hergestellten Impfstoffes, ebenso die Konversionsrate. Der mittlere s-antikörpertiter in den einzelnen Gruppen vier Wochen nach der dritten Impfung war von der verwendeten Impfstoffdosis sowie von der jeweiligen Präparation abhängig. Dem Plasmaimpfstoff am nächsten kam die Präparation mit einer Impfstoffdosis von. Die Untersuchungen sollen fortgesetzt werden. Summary Active immunization against hepatitis with a recombinant DNA vaccine A recombinant DNA hepatitis vaccine produced from yeast cells (Sacharomyces cerevisiae) by Smith Kline-RIT containing purified s antigen was investigated with respect to tolerability an immunogenicity. As a first part of the investigation a pilot study was conducted on volunteers showing that the vaccine induced only a few and minor local or generalised reactions and was found to be immunogenic. In the following main study volunteers were immunized with different doses (5,,, mcg) and different preparations of the vaccine and "comparatively" with of plasma derived vaccine (-Vax Merck, Sharp and Dohme). Local an generalised reactions as well as seroconversion rates were comparable to the plamsa derived vaccine. The geometric mean of anti-s Titer was dependant on the dose and on the particular lot of the vaccine. Lot with a dose of s antigen was approaching very near to the values of the plasma derived vaccine. The further investigation of the vaccine is to be persued. Literatur McALEER, W. J, UYNAK, E.., MAIGETTER, R. Z., WAMPLER, D. E., MILLER, W. J., ILLEMAN, M. R. (8): uman hepatitis vaccine from recombinant yeast. Nature 7, AMROS, F. (8): Active and passive immunization against viral hepatitis. Symp. Viral epatitis, aghdad (im Druck). FRIS-NIGGEMEYER, W., AMROS, F., OFMANN,. (8): The assessment of immunity against hepatitis after vaccination. J. iol. Stand, (im Druck). ARDFORD, N., AEZON, T., RAEEL, M., SIMOEN, E., RUTGERS, A., DE WILDE, M. (8): Expression of hepatitis surface antigen in yeast. Develop, biol. Stand. 5, 5-. KUNZ, h., OFFMAN,., FRIS-NIGGEMEYER, W. (8): Erfahrungen mit der Impfung gegen epatitis., Wien. Klin. Wschr., 58-.

7 MAUPAS, Ph., GOUDEAU, A., OURSAGET, P. (78): epatitis -vaccine. Efficacy in a high risk setting, a two year study. Intervirology, -8. SOESLAVSKY, O. (8): Prevalence of markers of hepatitis virus infection in various countries: a WO collaborative study. ull. Wld. lth. Org. 58, -8. SOESLAVSKY, O. (78): V as a global problem, in VYAS, G. N., OEN, S. N., SMID, R. (sgb): Viral epatitis, Franklin Institute Press, Philadelphia, 78. SZMUNESS, W., STEVENS,. E., ZANG, E. A., AREY, E. J., KELLNER, A. (8): A controlled clinical trial of the efficacy of the hepatitis b vaccine (eptavax ): A final report. epatology, DE WILDE, W., AEZON, T., ARFORD, N., RUTGERS, T., SIMOEN, E., Van WIJNENDALE, F. (85): Production in yeast of hepatitis surface antigen by R-DNA technology. Develop, biol. Stand. 5, -7. KORRESPONDENZADRESSE Univ.-Doz. Dr. Franz Ambrosch Institut für Spezifische Prophylaxe und Tropenmedizin Universität Wien Kinderspitalgasse 5 A-5 Wien 5