Ara ş. Gör. Dr. Latife Sütcü Prof. Dr. Bülent Baysal Profilaktik Papillomavirüs Aşıları

M. Saveria Campo1* and Richard B. S. Roden2* Division of Pathological Sciences, Institute of Comparative Medicine, Garscube Campus, University of Glasgow, Glasgow G61 1QH, United Kingdom,1 and Department of Pathology, The Johns Hopkins University, Baltimore, Maryland JOURNAL OF VIROLOGY, Feb. 2010, p. 1214–1220 Papillomavirus Prophylactic Vaccines

Papillomavirüs ailesi yüzlerce virüsten olu ş maktadır. PV epitelyal dokuyu enfekte eder ve papillomlara sebep olabilir. Bu papillomlar skuamoz hücreli kansere nadiren de adenokansere dönü ş ebilir. Serviks uterinin kanserleri sıklıkla yüksek riskli tip olarak bilinen tip 16 ve tip 18 tarafından olu ş ur.

Kanseröz yada prekanseröz lezyonlarda açı ğ a çıkan proteinler a ş ıların hedef noktası olmu ş tur. PV papillomdan kansere kadar ilerleyen enfeksiyöz döngüsü insan ve hayvanlarda birbirine benzemektedir. Bu nedenle antiviral a ş ılama çalı ş malarında hayvan modellerinden yararlanılmı ş tır. Bovine papillomavirüs tip 1 ve 4 (BPV) Cottontail rabbit papillomavirüs (CRPV) Canine oral papillomavirüs ( COPV )

Virüsün Yapısı ve Genomu Virüs ailesindeki heterojeniteye ra ğ men viral genetik yapı birbirine benzerlik göstermektedir. Virion (kapsit) zarfsız ikozahedral yapıdadır. Kapsit iki yapısal proteinden olu ş maktadır: L1 major yapısal protein L2 minor yapısal protein

Viral genom üç kısımda incelenebilir: E1-E7 erken proteinlerini kodlayan kısım L1, L2 yapısal proteinleri kodlayan kısım Kodlama yapmayan ve replikasyon ve transkripsiyon için gerekli cis elementleri içeren kısım (long control region-LCR, upstream regulatory region URR)

Virüsün Yaşam Döngüsü ve Viral Proteinler PV ya ş am döngüsü keratinositlerin farklıla ş masına ba ğ lıdır. Bu durum kona ğ ın  immün yanıtında  a ş ıların hazırlanmasında önemli bir noktadır.

E proteinleri (erken proteinler) E1 viral DNA replikasyonu için gerekli bir helikazdır. E2 viral gen ekspresyonunda transkripsiyon düzenleyicisi ve E1’le beraber replikatif sürece yardımcı olur. E4 replikatif fazda salınan ara proteindir. E5,E6 ve E7 transforme edici proteinlerdir. Bunların düzensiz salınımı karsinogenezi ba ş latır.

L1 ve L2 major ve minor yapısal proteinlerdir. Kapsit olu ş umunda rol alırlar.

FIG. 1. (A) Electron micrograph of BPV-4. Magnification, 80,000. (Reprinted from reference 47 with permission of the publisher.) (B) Genomic organization of a generic papillomavirus. The circular genome is represented linearly for the sake of simplicity. The viral open reading frames are represented by boxes, and the functions of their encoded viral proteins are indicated. LCR, long control region.

PV T hücre yanıtında önemli olan intraepitelyal langerhans hücrelerinin azalmasına sebep olur. T hücrelere antijen sunan yüzey MHC class 1 yapımını baskılar, tip 1 interferon uyarılmasını engeller. Tüm bu durumlar lokal inflamasyondaki eksikli ğ i, virüse kar ş ı olu ş an zayıf immün yanıtı ve papillomların süreklili ğ ini açıklar

Hastalarda si ğ il tedavisi genelde lokaldir; kriyoterapi gibi. Toll-like receptor (TLR) agonisti nonspesifik immün modulatör ajanlar da topikal olarak kullanılabilir. HIV pozitif yada organ transplantasyonlu hastalarda si ğ iller tedaviye dirençli olabilir (hücresel immün yanıt yetersizli ğ i). Bu durum terapötik HPV a ş ılamasının önemini ortaya koymaktadır.

Konak immün hücreleri tarafından viral proteinlerin zayıf tanınmasına ra ğ men sı ğ ır ve tav ş anlara yapılan deneysel inokülasyonlarla özellikle HPV geç proteinlerinin immünojenik oldu ğ u gösterilmi ş tir. Bu gözlemler öncelikle hayvanlarda ve ardından insanlarda profilaktik a ş ı geli ş tirme çalı ş malarında esas olmu ş tur.  BPV/cattle,  CRPV/rabbit ve  COPV/dog bu çalı ş malarda kullanılmı ş tır.

Virüs Aşıları A ş ılama ile virüs nötralizan antikor üretimi olmaktadır. Bu nötralizan antikorlar L1 ‘i ba ğ layarak virüsün hücre yüzeyine tutunmasını ve virion uptake’ni engellemektedir. Yapılan çalı ş malar HPV’nin ekstrasellüler matrikste (ECM) laminin 5’e, bazal membranda ise heparan sülfat proteoglikankarına ba ğ landı ğ ını göstermi ş tir. L1 spesifik nötralizan antikorlar bu ba ğ lanmaları inhibe etmektedir.

Virüs a ş ıları immün yanıtı uyarmada do ğ al virüs enfeksiyonundan daha etkilidir. Çünkü a ş ı intramüsküler uygılanmaktadır ve böylece antijen sunan hücrelere (APC) daha çabuk ula ş acaktır. Halbuki do ğ al enfeksiyon ise epitel dokuyu infekte edece ğ i için APC ile daha zayıf bir etkile ş im olacaktır.

Bununla beraber a ş ı ile sa ğ lanan koruma virüs tipi ile sınırlandırılmı ş tır. Örne ğ in BPV tip 4 ile a ş ılanan sı ğ ırlar BPV tip 2’ nin etkilerinden korunamazlar. Bu durum; virüs yüzeyindeki nötralizan determinantlar büyük oranda uyumlu de ğ ilse a ş ılamanın farklı tiplere kar ş ı koruyucu olmayaca ğ ını göstermi ş tir.

L1 Aşıları Bu a ş ılar BPV ve CRPV’nin L1 proteininden olu ş mu ş tur. Bakteride beta galaktozidaz, glutatayon-S-transferaz veya trp E ile füzyon yaparak eksprese edilmektedir. Bu L1 a ş ıları kısmen koruyucudur ve dü ş ük titrelerde nötralizan antikor olu ş umu sa ğ lar. COPV’nin GST-L1 füzyonu E. Coli’de yapılmaktadır ve yüksek titrelerde nötralizan antikor olu ş umunu indükler ve köpekleri COPV’nin olası etkilerinden korur.

Virüs Benzeri Partikül Aşıları VLP tek ba ş ına L1 yada L1 ve L2 birlikte eksprese edilmesiyle olu ş an, viral genom içermeyen viral parçacıklardır. Maya hücreleri veya insektisitlerde elde edilmektedir. A ş ılanan bireylerde yüksek titrelerde antikor olu ş umunu sa ğ lar.

Yapılan çalı ş malarda VLP a ş ılamasının mukozal BPV-4 ve kutanöz CRPV’nin etkilerinden büyük oranda korudu ğ u görülmü ş tür. Mukozal COPV’ye kar ş ı da benzer veriler elde edildi.

İnsan VLP Aşıları L1 VLP a ş ılarının iki ş ekli vardır:  İ lki ; Merck Sharp & Dohme tarafından geli ş tirilen Gardasil (HPV tip 16,18 6,11)  İ kincisi; GlaxoSmith- Kline (GSK) tarafından geli ş tirilen Cervarix (HPV tip 16 ve 18)

Yapılan klinik çalı ş malarda her iki a ş ının da %100 etkili oldu ğ u görülmü ş ve 2006’da lisans almı ş tır. A ş ının hedef kitlesi adolesan kızlardır. A ş ılama ya ş ı ülkeden ülkeye de ğ i ş iklik göstermektedir.  İ ngiltere’de ya ş  Amerika’da ya ş A ş ılama seksüel aktivite ba ş lamadan önce yapılmalıdır.

A ş ı etkili olmakla beraber yanı zamanda güvenlidir. A ş ılamadan sonra nadiren ciddi yan etkiler ve ölümler bildirilmi ş tir. Elde edilen verilerde bu durumların a ş ıya ba ğ lı olmadı ğ ı gösterilmi ş tir. Bununla beraber a ş ı denetleme çalı ş maları halen devam etmektedir.

Bu ba ş arısına ra ğ men mevcut VLP a ş ıların dezavantajları da bulunmaktadır. VLP a ş ıları L1 üreten virüs tiplerine kar ş ı son derece etkilidir ama di ğ er virüs tiplerine kar ş ı etkinli ğ i de ğ i ş kenlik göstermektedir(filogenetik benzerli ğ e göre).

Mevcut a ş ılar iki major onkojenik tipe kar ş ı (HPV tip 16-18) koruyucudur. Ama di ğ er onkojenik tiplere kar ş ı de ğ ildir. Bunun için çok çe ş itli HPV tipine kar ş ı multivalan bir a ş ı gerekmektedir. Dokuz tip L1 VLP a ş ı geli ş tirme çalı ş ması devam etmektedir.

Bir ba ş ka dezavantajı da VLP üretiminin ökaryot hücrelerde yapılmasıdır. Bu yüzden a ş ının maliyeti artmaktadır. L1 pentamerlerinin bakteride üretimi daha ucuz bir alternatif sa ğ layabilir.

L2 Aşısı Ba ş ka bir alternatif de minör kapsit proteini L2’ye kar ş ı immünizasyon sa ğ layan VLP a ş ısıdır. GST füzyonu ile BPV-4 L2 a ş ılaması sı ğ ırlarda bu virüse kar ş ı güçlü bir koruma sa ğ lamı ş tır. Koruma uzun ömürlüdür. Alüminyum adjuvan kullanılması halinde koruma en az bir yıldır.

L2 a ş ılaması nötralizan antikor üretimini sa ğ lar ve olu ş an duyarlı hafıza hücreleri ile a ş ılamadan yıllar sonra da virüs etkilerine kar ş ı koruma sa ğ lar. BPV-4 L2 peptidine kar ş ı olu ş an nötralizan antikorların aynı zamanda HPV 16 ve HPV 6 L2 peptidine de kar ş ı duyarlı oldu ğ u anla ş ılmı ş tır. Bu durum da HPV 6, 16 ve 18 L2 peptidine kar ş ı olu ş an nötralizan antikorların aynı zamanda heterolog virüs tiplerine kar ş ı koruma sa ğ ladı ğ ını göstermi ş tir.

Çapraz nötralizasyon L2 peptidinin N terminal ucundaki yaygın homolojiden olmaktadır. Yapılan çalı ş malarda N terminal HPV-16 L2 ile a ş ılanan tav ş anların aynı zamanda CRPV yada rabbit oral papillomavirus (ROPV)’e kar ş ı da immün oldu ğ u görülmü ş tür.

Ayrıca insan gönüllülerde yapılan profilaktik/terapotik HPV- 16 a ş ısındaki L2E6E7 füzyon proteini tarafından indüklenen L2 spesifik antikorlar da farklı HPV tiplerini nötralize etmektedir.

A ş ılanmamı ş infekte hayvanlarda L2 antikor titreleri dü ş ük seviyelerde bulunmu ş tur. Çünkü L2 epitoplarının büyük bir kısmı virüs yüzeyinde de ğ ildir. Bu durumda olu ş an L2 antikorlarının nasıl koruma sa ğ ladı ğ ı dü ş ünülmektedir.

Monoklonal RG-1 antikoru tarafından tanımlanan L2- nötralizan epitop viral kapsitin içindedir. Ama virüs hücre yüzeyine ba ğ lanınca açı ğ a çıkmaktadır. İ nfeksiyon hücresel proteaz furin tarafından L2 N-terminal sekansının çıkarılmasıyla olu ş maktadır. Bu da virüsün keratinositlere ba ğ lanmasıyla olmaktadır.

Furin kapsit yüzeyinde L2 peptidini ayrı ş tırır ve RG-1 epitopu açı ğ a çıkar. Açı ğ a çıkan L2 epitoplarını ba ğ layan anti L2 antikorlar virüsün ekstrasellüler matriksten hücre yüzeyine geçi ş ini engeller ve böylece enfeksiyondan korumu ş olur. Tüm bunlara ra ğ men L2 nötralizan antikorların titrelerinin L1’e göre dü ş ük titrelerde oldu ğ u görülmü ş tür.

L2 spesifik titreler nasıl artırılabilir ve L2 a ş ıları hangi formda sunulabilir? Seçeneklerden biri VLP yüzeyine L2 nötralizan epitopunu ekleyerek nötralizan antikorlarda yakla ş ık 10 katlık bir artı ş sa ğ lamaktır. Bununla beraber bu durum VLP a ş ılarının maliyet sorununu çözmemektedir. Ba ş ka bir alternatif de T helper epitopu ve TLR2 ligandına ba ğ lanabilen sentetik L2 lipopeptidinin kullanımıdır.

Sonuç olarak L1 VLP a ş ılarının iki yaygın onkojenik HPV tipiyle olu ş an enfeksiyonlara kar ş ı korumada son derecede etkili oldu ğ u görülmü ş tür. Yaygın ve düzenli kullanımında HPV ili ş kili kanser vakalarında dramatik bir azalma görülecektir. Bununla beraber servikal kanserle ili ş kili di ğ er HPV tiplerine kar ş ı da koruyucu olacak daha geni ş spektrumlu ve daha ekonomik a ş ılara da gereksinim duyulmaktadır.

L1 ve L2 temelli HPV a ş ıları hücresel immün cevabı uyarmaktadır ama bu a ş ıların hastalı ğ ın klinik seyri üzerinde net bir etkisi oldu ğ u gösterilememi ş tir. HPV ili ş kili prekanser ve kanser vakalarında terapötik a ş ıların üretimine gereksinim duyulmaktadır.

TEŞEKKÜR EDERİM