Febre Reumática: Vacina contra o S. pyogenes

para evitar a Febre Reumática

Luiza Guilherme, PhD

Instituto do Coração (InCor) Universidade de São Paulo, São Paulo, Brasil

luizagui@usp.br

2013

mailto:luizagui@usp.br

Febre Reumática

(3-5% ind. suscetíveis não tratados, 5-18 anos)

Doença Reumática Cardíaca - DRC

• 30-45% dos pacientes – 4 a 8 semanas

• Lesão valvular – Mitral e/ou Aórtica

• Estenose / Insuficiência Narula et. al, 1999

S. pyogenes

A resposta imune contra a bactéria, em

indivíduos com suscetibilidade genética,

desencadeia reatividade contra proteínas do

coração - Lesão

Infecções GAS – Mortes no Mundo

~ 500 000/ano

WHO 2005

Infecções GAS > 600 milhões casos

WHO 2004

Carapetis J

RHD – 15.9- 19.6 milhões/ano Carapetis J

Febre Reumatica – InCor São Paulo - 2011

• ~ 600 pacientes ambulatorio / mês • ~ 2000 pacientes lista de espera - cirurgia valvular • 38% das cirurgias realizadas : pacientes jovens

FR Cirurgias Numero de Pacientes

Troca Valvular 3873

Plastica Valvular 1131

Total 5004

CIRURGIAS VALVAR - InCor

1980 - 2004

Pomerantzeff PMA, Brandao CM , et al. Valve Reconstruction in the Heart Institute of São Paulo, Brazil.; Semin Thorac Cardiovasc Surg, 2002;4: 324-7.

49.5 % das cirurgias cardiacas realizadas em 25 anos

Tratamento da FR/DRC – Custo Annual

(DATASUS-2007)

Tratamento Clínico : US$ 30 000 000.00

Cirurgias : US$ 50 000 000.00

Barbosa PJB, Müller RE, et al , Arq Bras Cardiol, 2009

N-acetil β-D

glucosamina

Proteina M

A B C D NH2 COOH

Epitopos de Reação Cruzada

com Proteína Humana

Several authors

TCR MHC/Peptideo

APC Celula T

Respostas Imune Celular e Humoral

S. pyogenes Goldstein,Zabriskie

1967

Kaplan , 1964

“Mimetismo Biológico”

Peptideo

Proteina M

Proteina Própria

Peptideo

HLA-DR HLA-DR

Mecanismo Mimetismo Molecular

APC APC

T Cell

HLA – Alelos Classe II Reconhecimento Antigênico pelo Linfócito T

Citocinas

TNF- alfa - Inflamatória

TGF-beta – Crescimento celular

IL-1 Ra e IL-10

Anti-inflamatórias

Febre Reumática : Suscetibilidade Genética

RI Adaptiva

RI Inata

SNP FCN-2 – Ativa C´ via lectina

MBL-2- Alelos A / O

TLR-2 - Reconhece patógeno

FcRII A – Clearence IgG

• Guilherme et al, Infect Immun, 2001

DRC - Reconhecimento Antigênico PBMC: Proteína M e Proteínas Tecido Cardíaco

grave /leve DRC Controles

Respondedores ao peptideo M5(81-96)

0

20

40

60

80

DR7+ DR7- DR53+ DR53-

HLA classe II

Re

ativ

idad

e (

%)

Proteina M5, peptideos: 1-25, 81- 96, 83-103, 163-177

0

20

40

60

80

100

Myoc+ Ao v . Myoc>150 KDa Ao v 90-150 kDa Ao v 65-90 kDa Ao v 43-65 kDa

% R

esp

on

der

s S grave RDRC

Leve DRC

controles

70% pacientes RHD reconhecem proteinas cardíacas

Valvulite Reumática – v. Mitral

Clone Intralesional cel T

Fase Aguda– 67%

Fase Crônica – 20 a 30%

Guilherme,L et al, Circulation 1995

Vegetações

0

10

20

I E

PepM5 (81-96) v. Ao 90-150kDa

SI

Guilherme,L et al, J. Autoimmunity, 2001

• Vimentina

• Colageno VI

• Lumican

Martins, C et al, Submetido 2013

Reguladoras

• IL-10

• IL-4

* P < 0.02; O.R. = 15.8 Valvar Tissue

>10% IL4

18%

10% IL4

78%

CD4+CD25+FoxP3+

RHD HD0

1

2

3

4

5

5

10

15

20

PB

MC

- P

en

cen

tual

(%)

p= 0.0328

Sangue Periférico: CélulasT reguladoras da Inflamação

CD4+FoxP3+CD62L+

RHD HD0

2

4

6

8

PB

MC

- P

en

cen

tual

(%)

p= 0.0270

Fae K, Guilherme L et al , em preparo

Marcadores Celulares de celsT-reg (FACs)

Estratégia para a produção de uma vacina

segura e eficaz contra o S. pyogenes para

prevenir FR/DRC

Desenvolvimento Vacina contra o S. pyogenes Proteína M – Região C-terminal

Região Idêntica 253 KGLRRDLDASREAKKQLEAEQQ279 epitopo T 288 EASRKGLRRDLDASREAKKQVEKA 312 epitope B

253KGLRRDLDASREAKKQLEAEQQKLEEQNKISEASRKGLRRDLDASREAKKQVEKA312

PepVac – StreptInCor 55 aa

Guilherme L, Kalil, J, et al, Clin Dev Immunol, 2006,

Methods, 2009, J Biol Chem, 2011

Patentes INPI – 0501290 / 0604997-4,

PCT-BR07/000184 Epitopo T

(1-22 aa)

Epitopo B

(31-55 aa)

RNM

PDB ID 2KK9 RCSB 101224

Guilherme et al, J Biol Chem 2011

253KGLRRDLDASREAKKQLEAEQQKLEEQNKISEASRKGLRRDLDASREAKKQVEKA312

G D B

F E C A

HLA Classe II – Predição de Ligação

P1 - L, I

P4 - D, S, E, A, Q, N

P6 - D, E, Q, R,

P9 - R, K, E, L,

Afinidade Predição de ligação

HLA Overlapping Peptides RecognizedClass II molecules 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

DRB1* 01DRB1* 02DRB1* 03DRB1* 04DRB1* 11, 12DRB1* 13, 14DRB1* 07DRB1* 08DRB1* 09DRB1* 10DRB5*DRB3*DRB4*

≥ 50% 30-49% 29-10% ≤10% NegGuilherme et al, J Biol Chem, 2011

Reatividade Humoral e Celular

S. pyogenes Adesão - Inibição Adesão/Invasão, soro humano

S. pyogenes Inibição Adesão/Invasão

% M5 99.0

M6 99.0

M44/61 98.0

M87 97.0

M1 90.0

M71 and M22 70.0

UFC sem soro > 200.000

Soro individuos normais, epitopo B reativos

“StreptInCor” será vacina segura ?

Controle Autoimunidade Vacina com Linhagens T das lesões cardíacas de pacientes com Doença Reumática Cardíaca

* 14 válvulas e 15 miocárdio – Linhagens T

Oshiro S, Guilherme L, et al, em Preparo

Negative

23/29

79.3

42/49

85.7

Positive

6/29

20.7

7/49

14.3

StreptInCor

Variospeptideos)

Linhagens T *

N=29

%

Clones T

N=49

( 5 Linhagens)

%

IL-10

Cels

T-Reg ?

StreptInCor : EfeitoTerapêutico?

Cels T reguladoras: sangue periferico de pacientes com DRC

HD

RHD

RHD 1

0ug/

ml S

trep

tInco

r10

100

1000

10000

100000

Ab

so

lute

nu

mb

er

of

cells

CD3+ CD4+ CD25high CD127- Foxp3+

P = 0.0341

P = 0.0181

P = NS

Köhler KF, Guilherme L, et al , em Preparo

Citometria

Fluxo

\

StreptInCor

(vacina candidata )

Aumenta número

Celulas

T Reguladoras

Naturais

Análise Experimental

•Camundongos (Balb-C, C57BL6, Swiss,

Transgênicos para HLA- classe II)

•Mini porcos (25-30Kg)

S. pyogenes Adesão -

Inibição Adesão/Invasão

Soro de Camundongos Imunizados StreptInCor

S. pyogenes - M1 Inibição Adesão/Invasão

BALB/c (N=5) 95.0 %

C57BL6 (N=7) 92.0 %

Swiss (N=3) 98.5 %

CFU sem soro > 200.000

Opsonofagocitose com Células Peritoneais de

Camundongo Balb/C

De Amicis, KM, Guilherme L, Vaccine, 2013

S. pyogenes: Sobrevida pos-vacinação (StreptInCor + ALUM)

Postol, E; Guilherme L, Plos One, 2013

1x107 bacteria

I.P Log rank test

Sob

revi

da

%

10 µg StreptInCor

Controles.

Swiss (n=15) 0.05

Overlapping Peptides

Sequences

(20 aa residues)

Transgenic Mice Bearing HLA Class II Alleles

Humoral Immune Response (IgG)

DR2 DR4 DQ6 DQ8

KGLRRDLDASREAKKQLEAE 6+/6 5+/6 2+/6 5+/6

KGLRRDLDASREAKKQVEKA 5+/6 5+/6 3+/6 4+/6

GLRRDLDASREAKKQVEKAL 5+/6 5+/6 2+/6 3+/6

LDASREAKKQLEAEQQKLEE 4+/6 5+/6 3+/6 6+/6

KLEEQNKISEASRKGLRRDL 5+/6 4+/6 3+/6 5+/6

KISEASRKGLRRDLDASREA 5+/6 2+/6 2+/6 3+/6

SEASRKGLRRDLDASREAKK 5+/6 4+/6 3+/6 5+/6

ASRKGLRRDLDASREAKKQV 4+/6 4+/6 1+/6 2+/6

Resposta Humoral Camundongos HLA- classe II Tg aos Peptideos Compartilhados “StreptInCor”

Guerino, T; Guilherme L, Vaccine, 2011

A- Coração

B, C, D – v. Tri, Mi, Ao

E- Articulações

F- Rim

G - Baço

H - Cérebro

I - Fígado

Vacina não

induz

autoimunidade

1 ano pós- vacinação

em modelo animal

transgênico

HLA – classe II

Humano

Guerino, T; Guilherme L, et

al, Vaccine, 2011

• Ensaio Clínico Fase I/IIa – 2013 / 2014

Desenho do Estudo

• Randomizado, duplo-cego controlado com placebo: Doses

sequenciais do StreptInCor (50 µg, 100µg, 200 µg - 2 doses com

28d intervalo); 6 meses reforço.

• Voluntários sadios: indivíduos sem doença confirmada ou

infecção que possa comprometer a resposta imune, idade entre

18 e 45 anos.

Prof. Luiza Guilherme, Farm,PhD, Líder grupo Febre Reumatica

Prof Jorge Kalil, MD,PhD Diretor do Lab Imunologia,Instituto Coração

RF/RHD Mecanismos da Patogenese

Kellen Cristhina Faé, PhD

Rajendranath Ramasawy,PhD

Ana Flavia Vigna, PhD

Luciana Nogueira, PhD

Sandra Emiko Oshiro, MSc

Carlo Martins, PhD

Nathalia Moreira Santos, MsC

Selma A Palácios

Simone Santos

Desevolvimento Vacina

Claudio R Puschel, PhD – Sintese Peptideo

Washington R Silva

Samar F Barros, PhD – Biologia Molecular, Microbiologia

Raquel Alencar, MSc

Karine Marafigo De Amicis, MsC

Karen Kohler, PhD Imunologia Celular

Leticia Chaves, MSc – Resposta Humoral

Edilberto Postol, PhD – Experimental

Fabio T Higa

Milton T.G. Silva, MsC

Luiz R Mundel

Frederico Moraes Ferreira, PhD- Análise Estrutural

Colaboradores – Lab Imunologia Prof Edecio Cunha-Neto, MD,PhD

Veronica Coelho, MD,PhD

Instituto Coração, 1. Cardiologia Pediatrica, 2.Valvopatia,

3.Cirurgia e 4. Divisão Patologia

1. Ana C Tanaka, MD

2. Prof Max Grinberg, MD; Prof Flavio Tarasoutchi, MD; Guilherme Spina, MD;

Roney Sampaio,MD

3. Prof Pablo Pommerantzeff, MD, Carlos Brandão, MD

4. Lea Demarchi, MD, Prof Vera D Aiello, MD: Paulo S Gutierrez

Reumatologia Pediatrica, Hospital Clinicas Prof Maria H Kiss, MD, Clovis A Silva, MD

HospitalSaint Louis, Paris, France –RCT, CelsTreg Prof Dominique Charron, MD,PhD; Prof Antoine Toubert, MD,PhD

Universidade Oklahoma, Oklahoma, USA – Estudos Miosina

Cardiaca Prof Madeleine W Cunningham, PhD

Instituto Finlay, Havana, Cuba –Adjuvante Mucosa Prof Oliver Perez Martin, MD; Miriam Lastre, MD; Caridad Zayas

Clinica Mayo Rochester, USA, Camundongos Tg HLA-classe II Prof Chella David, MD,PhD

Agua – viva, Luiza Guilherme 2013