ArticlePDF Available

Hepatitis C Virus: Genetic Characteristics, Advances and Current Challenges for Vaccine Development

Authors:
  • Gulhane Medical Faculty, University of Health Sciences

Abstract

Abstract Hepatitis C virus (HCV) can escape immune response and has a high risk of chronicity due to its high replication rate, genetic heterogeneity (antigenic diversity), direct cell-to-cell transmission and lipoviroparticular masking. Nowadays, it is thought that HCV can be eradicated with new generation treatment strategies with success rate of 95%. However, the infection continues to spread via patients who are unaware of their illness or exhibit risky behaviors. In addition, treatment cannot completely eliminate HCV-related sequelae and only 10% of infected people have access to treatment. These realities show that treatment strategies alone will not be sufficient to prevent the spread of the virus. Although 20 years have passed since the discovery of HCV, there are still significant obstacles to the development of a protective vaccine. The leading challenges include; structural and genetic characteristics of the virus (high antigenic heterogeneity), the highly posttranslational modification of envelope glycoproteins, the inability to develop a suitable cell culture system until recently, the lack of immunocompetent small animal models, the difficulties in planning experimental models and clinical trials for the evaluation of vaccine efficacy, optimistic view that successful treatment can eradicate the virus, some technical difficulties and limited financial support. Despite all these limitations, there have also been promising improvements in the development of an effective preventive vaccine, which is the most cost-effective strategy to reduce mortality and morbidity associated with HCV infections worldwide. Some of these include; clearance of acute HCV infections in some of the infected individuals with immune response, new cell culture systems and small animal models, successful results in vaccine studies with chimpanzees, some vaccines have come to clinical trial stages, new opportunities offered by advances in vaccine technology and strategies. In this review article, it is aimed to emphasize the importance of a protective vaccine could be developed to prevent the spread of HCV infections. In addition, the current situation in vaccine development studies, the obstacles encountered and alternative strategies to overcome these obstacles are mentioned. Keywords: Prophylactic vaccine, Therapeutic vaccine, Recombinant protein, Adenoviral vector. Özet Hepatit C virusu (HCV) yüksek replikasyon oranı, genetik heterojenitesi (antijenik çeşitliliği), hücreden hücreye doğrudan geçebilmesi ve lipoviropartiküler maskeleme gibi özellikleri ile immün yanıttan kaçabilmekte ve yüksek kronikleşme riski taşımaktadır. Günümüzde başarı oranları %95’leri bulan yeni nesil tedavi stratejileri ile HCV’nin eradike edilebileceği düşünülmeye başlanmıştır. Bununla beraber, enfekte olduğunun farkında olmayan veya riskli davranışlar sergileyen kişilerle enfeksiyon yayılmaya devam etmektedir. Ayrıca, tedavinin HCV ilişkili sekelleri tam olarak ortadan kaldıramaması ve enfekte kişilerin sadece %10’unun tedaviye erişebilir olması gibi faktörler tedavi stratejilerinin virusun yayılımını önlemede tek başına yeterli olamayacağını göstermektedir. HCV’nin keşfinden günümüze 20 yıl gibi uzun bir süre geçmesine rağmen hala koruyucu bir aşı geliştirilmesinin önünde önemli engeller bulunmaktadır. Bunlar arasında virusun yapısal ve genetik özellikleri (yüksek antijenik heterojenitesi), zarf glikoproteinlerinin yoğun posttranslasyonel modifikasyonlara uğraması, yakın zamana kadar uygun bir hücre kültürü sisteminin geliştirilememesi, immünkompetan küçük hayvan modellerinin eksikliği, aşı etkinliğinin değerlendirilmesi için deneysel modellerin ve klinik çalışmaların planlanmasındaki zorluklar, başarılı tedavi ile virusun eradike edilebileceği şeklindeki iyimser görüş, bazı teknik güçlükler ve mali destek kısıtlılığı gibi nedenler öne çıkmaktadır. Tüm bu zorluklara rağmen, dünya genelinde HCV enfeksiyonları ile ilişkili mortalite ve morbiditeyi azaltmak için en uygun maliyetli strateji olan etkili bir koruyucu aşı geliştirilmesinde umut vadeden ilerlemeler de olmuştur. İmmün yanıt ile enfekte bireylerin bir bölümünde akut HCV enfeksiyonlarının temizlenebilmesi, yeni hücre kültürü sistemleri ve küçük hayvan modelleri, şempanzelerle yapılan aşı çalışmalarında alınan başarılı sonuçlar, bazı aşıların klinik deneme aşamalarına gelmiş olması, aşı teknolojisi ve stratejilerindeki ilerlemelerin sunduğu yeni fırsatlar bunlardan bazılarıdır. Bu derlemede geliştirilebilecek bir koruyucu aşının HCV enfeksiyonlarının yayılımını önlemedeki öneminin vurgulanması amaçlanmıştır. Ayrıca aşı geliştirme çalışmalarındaki güncel durum, karşılaşılan engeller ve bu engelleri aşmak için başvurulan alternatif stratejilere değinilmiştir. Anahtar kelimeler: Profilaktik aşı, Terapötik aşı, Rekombinan protein, Adenoviral vektör.
Open Access Journal [doi: 10.46683/jmvi.2020.0] Derleme Yazı / Review Article
Hepatit C Virusu: Genetik Özellikleri, Aşı Geliştirme Çalışmalarında
İlerlemeler ve Güncel Zorluklar
Hepatitis C Virus: Genetic Characteristics, Advances and Current
Challenges for Vaccine Development
Fatih ŞAHİNER1 [ID], İlhan CEBECİ2 [ID]
1Sağlık Bilimleri Üniversitesi, Gülhane Tıp Fakültesi, Tıbbi Mikrobiyoloji Anabilim Dalı, Ankara, Türkiye [Department of
Medical Microbiology, Gulhane Medical Faculty, University of Health Sciences, Ankara, Turkey].
2Gülhane Eğitim ve Araştırma Hastanesi, İç Hastalıkları Anabilim Dalı, Ankara, Türkiye [Department of Internal Medicine,
Gulhane Training and Research Hospital, Ankara, Turkey].
Makale geçmişi [Article Info]: Geliş Tarihi (Received): 22.12.2019. Kabul Ediliş Tarihi (Accepted): 31.12.2019.
İletişim [Correspondence]: Fatih Şahiner; Doç.Dr., Sağlık Bilimleri Üniversitesi, Gülhane Tıp Fakültesi, Tıbbi Mikrobiyoloji
Anabilim Dalı, Ankara, Türkiye. E-posta: fsvirol@gmail.com [Fatih Şahiner; Assoc.Prof., Department of Medical Microbiology,
Gulhane Medical Faculty, University of Health Sciences, Ankara, Turkey. E-mail: fsvirol@gmail.com]
Özet
Hepatit C virusu (HCV) yüksek replikasyon oranı, genetik heterojenitesi (antijenik çeşitliliği), hücreden
hücreye doğrudan geçebilmesi ve lipoviropartiküler maskeleme gibi özellikleri ile immün yanıttan kaçabilmekte
ve yüksek kronikleşme riski taşımaktadır. Günümüzde başarı oranları %95’leri bulan yeni nesil tedavi
stratejileri ile HCV’nin eradike edilebileceği düşünülmeye başlanmıştır. Bununla beraber, enfekte olduğunun
farkında olmayan veya riskli davranışlar sergileyen kişilerle enfeksiyon yayılmaya devam etmektedir. Ayrıca,
tedavinin HCV ilişkili sekelleri tam olarak ortadan kaldıramaması ve enfekte kişilerin sadece %10’unun tedaviye
erişebilir olması gibi faktörler tedavi stratejilerinin virusun yayılımını önlemede tek başına yeterli olamayacağını
göstermektedir. HCV’nin keşfinden günümüze 20 yıl gibi uzun bir süre geçmesine rağmen hala koruyucu bir
aşı geliştirilmesinin önünde önemli engeller bulunmaktadır. Bunlar arasında virusun yapısal ve genetik
özellikleri (yüksek antijenik heterojenitesi), zarf glikoproteinlerinin yoğun posttranslasyonel modifikasyonlara
uğraması, yakın zamana kadar uygun bir hücre kültürü sisteminin geliştirilememesi, immünkompetan küçük
hayvan modellerinin eksikliği, aşı etkinliğinin değerlendirilmesi için deneysel modellerin ve klinik çalışmaların
planlanmasındaki zorluklar, başarılı tedavi ile virusun eradike edilebileceği şeklindeki iyimser görüş, bazı teknik
güçlükler ve mali destek kısıtlılığı gibi nedenler öne çıkmaktadır. Tüm bu zorluklara rağmen, dünya genelinde
HCV enfeksiyonları ile ilişkili mortalite ve morbiditeyi azaltmak için en uygun maliyetli strateji olan etkili bir
koruyucu aşı geliştirilmesinde umut vadeden ilerlemeler de olmuştur. İmmün yanıt ile enfekte bireylerin bir
bölümünde akut HCV enfeksiyonlarının temizlenebilmesi, yeni hücre kültürü sistemleri ve küçük hayvan
modelleri, şempanzelerle yapılan aşı çalışmalarında alınan başarılı sonuçlar, bazı aşıların klinik deneme
aşamalarına gelmiş olması, aşı teknolojisi ve stratejilerindeki ilerlemelerin sunduğu yeni fırsatlar bunlardan
bazılarıdır. Bu derlemede geliştirilebilecek bir koruyucu aşının HCV enfeksiyonlarının yayılımını önlemedeki
öneminin vurgulanması amaçlanmıştır. Ayrıca aşı geliştirme çalışmalarındaki güncel durum, karşılaşılan
engeller ve bu engelleri aşmak için başvurulan alternatif stratejilere değinilmiştir.
Anahtar kelimeler: Profilaktik aşı, Terapötik aşı, Rekombinan protein, Adenoviral vektör.
Şahiner F and Cebeci İ. J Mol Virol Immunol 2020; 1(1): 1-13.
2
Abstract
Hepatitis C virus (HCV) can escape immune response and has a high risk of chronicity due to its high
replication rate, genetic heterogeneity (antigenic diversity), direct cell-to-cell transmission and
lipoviroparticular masking. Nowadays, it is thought that HCV can be eradicated with new generation treatment
strategies with success rate of 95%. However, the infection continues to spread via patients who are unaware
of their illness or exhibit risky behaviors. In addition, treatment cannot completely eliminate HCV-related
sequelae and only 10% of infected people have access to treatment. These realities show that treatment
strategies alone will not be sufficient to prevent the spread of the virus. Although 20 years have passed since
the discovery of HCV, there are still significant obstacles to the development of a protective vaccine. The
leading challenges include; structural and genetic characteristics of the virus (high antigenic heterogeneity),
the highly posttranslational modification of envelope glycoproteins, the inability to develop a suitable cell
culture system until recently, the lack of immunocompetent small animal models, the difficulties in planning
experimental models and clinical trials for the evaluation of vaccine efficacy, optimistic view that successful
treatment can eradicate the virus, some technical difficulties and limited financial support. Despite all these
limitations, there have also been promising improvements in the development of an effective preventive
vaccine, which is the most cost-effective strategy to reduce mortality and morbidity associated with HCV
infections worldwide. Some of these include; clearance of acute HCV infections in some of the infected
individuals with immune response, new cell culture systems and small animal models, successful results in
vaccine studies with chimpanzees, some vaccines have come to clinical trial stages, new opportunities offered
by advances in vaccine technology and strategies. In this review article, it is aimed to emphasize the
importance of a protective vaccine could be developed to prevent the spread of HCV infections. In addition,
the current situation in vaccine development studies, the obstacles encountered and alternative strategies to
overcome these obstacles are mentioned.
Keywords: Prophylactic vaccine, Therapeutic vaccine, Recombinant protein, Adenoviral vector.
Giriş
Hepatit C virusu (HCV) yüksek kronikleşme
oranı (%50-85) ile siroz ve hepatosellüler
karsinoma (HCC) gibi ciddi komplikasyonlara yol
açabilen, transplantasyon gerektiren kronik
karaciğer yetmezliğinin en yaygın endikasyonu
(%40-50) olan ve henüz koruyucu bir aşısı
bulunmayan bulaşıcı bir RNA virusudur [1-4]. HCV
1989 yılında Non-A, non-B post-transfüzyon
hepatitinin ana nedeni olarak tanımlanmış ve
hakkında çok az şey bilinen bu virusun yapısal
özellikleri, enfeksiyon patogenezi, tanı ve tedavi
yöntemleri ve aşı seçenekleri de dahil olmak üzere
keşfedilmeyi bekleyen yeni hedefler ortaya
çıkmıştır [5]. Doğrudan etkili antiviral (DAA)
ilaçların geliştirilmesi ve başarılı klinik
uygulamaları, kronik hepatit C'nin tedavisinde bir
dönüm noktası olmuştur. Bu terapötik devrim,
özellikle gelir düzeyi yüksek ülkelerde HCV
tedavisi için kuralları değiştirmiş ve interferon
(IFN) içermeyen yeni tedavi protokolleri ile
HCV'nin ortadan kaldırılabileceği öngörüsü ortaya
çıkmıştır [6,7]. Günümüzde HCV genotiplerinden
herhangi biri ile gelişen bir enfeksiyon oral alınan
ve iyi tolere edilen ilaçların sa süreli kürleri ile
enfekte kişilerin %95'inden fazlasında ortadan
kaldırılabilmekte ve karaciğer transplant alıcıları
da dahil olmak üzere ilerlemiş karaciğer hastalığı
olan kronik enfekte kişiler bile tedavi
edilebilmektedir [8-10]. DAA’lerin bu başarısı ile
ortaya çıkan HCV'nin eradike edilebileceği
düşüncesi, 2030 yılına kadar virusun küresel
olarak ortadan kaldırılmasını hedefleyen Dünya
Sağlık Örgütü (DSÖ) destekli sağlık stratejilerine
öncülük etmiştir [10-12]. Bu gelişmeler
sonrasında virusun tıbbi öneminin azalacağı ve bir
HCV aşısına artık ihtiyaç duyulmayacağı
düşüncesini öne sürenler olsa da, dünya genelinde
HCV olgularının sadece %5'inin tanı aldığı ve tanı
konmayan ve yıllar boyunca asemptomatik
kalabilen bireyler ve riskli davranışlar sergileyen
ve çoğunlukla HCV tarama ve tedavisine sınırlı
erişimi olan marjinal gruplar (damar içi ilaç-
uyuşturucu kullanan kişiler, hapishane ortamları
ve erkeklerle seks yapan erkekler gibi) aracılığı ile
enfeksiyonun yayılmaya devam ettiği dikkate
Şahiner F and Cebeci İ. J Mol Virol Immunol 2020; 1(1): 1-13.
3
alındığında bu argüman aşırı iyimser kalmaktadır
[7,10]. HCV enfeksiyonunun global kontrolü için,
yıllık tedavi oranlarının yeni enfeksiyon
olgularından belirgin bir şekilde daha yüksek
olması gerekirken, DSÖ'nün belirlediği 2030
hedefi için sürveyans programına katılan ülkelerin
yaklaşık %60'ında 2016 yılı için tedavi edilen
hastalardan daha fazla yeni enfeksiyon gelişimi
bildirilmiştir [7,13]. Dünya genelinde HCV ile
enfekte viremik kişi sayısının 80 milyona ve HCV
ilişkili yıllık ölüm olgusu sayısının 400.000’lere
ulaştığı da göz önüne alındığında, enfekte kişilerin
tespit edilmesi, tedaviye erişimin yaygınlaşması,
DAA’lere direnç sorunu ve maliyetlerinin
azaltılması da dahil olmak üzere çözülmeyi
bekleyen önemli sorunlarla karşı karşıya
olduğumuz gerçeği henüz değişmemiştir [7-
9,12,14]. Dahası, HCV enfeksiyonu nadiren tam
bağışıklık sağlar ve DAA ile tedavi edilenler re-
enfeksiyon riski altındadır ve HCV enfeksiyonu
tedavi edilse bile sirozlu kişilerde hastalık
ilerleyebilmektedir [7,8]. Bir retrospektif kohort
çalışmasında ise DDA ile tedavi edilen hastalarda
HCC riskinin azalmadığı gösterilmiştir [15]. Bu
nedenlerle, enfeksiyon yayılımının durdurulması
ve HCC riski de dahil olmak üzere HCV ile ilişkili
olumsuz sonuçların bir aşı olmadan global olarak
ortadan kaldırılabilmesi düşük bir ihtimal olarak
gözükmektedir.
Sınıflandırma
HCV, Sarıhumma virusu ve Dengue virus gibi
klasik flavivirusları da içeren, Flaviviridae ailesinin
Hepacivirus cinsinde yer alan 14 türden birisidir
[5,16]. Günümüzde primatlar (Colobus guereza
maymunları gibi), köpekler, atlar, kemirgenler,
yarasalar ve büyükbaş hayvanlarda saptanan
HCV’ye benzer viruslar Hepacivirus cinsi içerisinde
sınıflandırılmaktadır [3,5,17]. Bu viruslar arasında
HCV’ye en yüksek benzerlik göstereni (~%50
genomik homoloji) atlarda akut-kronik hepatit
etkeni olarak bulunan Hepacivirus A’dır [3].
Bugün dizi analizi sonuçlarına göre yedi majör
HCV genotipi (%30-35 sekans sapması) ve birçok
sub tip (%15-20 sekans sapması) filogenetik
olarak ayırt edilmiştir [1]. Tanımlanan sub tip
sayısı 67’yi geçici sub tip sayısı ise 20’yi bulmuştur
[18]. Daha küçük dizi farklılıkları olan viruslar ise
HCV türümsüleri (quasispecies) olarak
adlandırılmakta ve enfekte bir bireyde farklı
türümsülerin dolaşımı z konusu olabilmektedir
[19]. Dünya genelinde en sık rastlanan HCV tipi
genotip 1 iken, Türkiye’de en sık genotip 1b
raporlanmaktadır [20,21].
Virusun Yapısal Özellikleri
Zarflı HCV virionları kor proteini ve tek
sarmallı pozitif polariteli RNA genomundan oluşan
nükleokapsidi (30 nm çapında) çevreleyen lipit
tabakaya gömülü E1 ve E2 glikoproteinlerinin
heterodimerlerinden oluşur ve zarf ile beraber
yaklaşık 50-80 nm çapındadır [5,17].
Lipoviropartiküller şeklindeki HCV virionları,
ikosahedral yapıda değildir ve enfekte konakçıda
düşük yoğunluklu (LDL) ve çok düşük yoğunluklu
lipoproteinler (VLDL) ile olan ilişkileri nedeniyle,
replikasyon koşullarına bağlı olarak değişen
heterojen ve düşük yüzey yoğunluklu pleomorfik
yapıdadırlar [5]. Bu Truva atı stratejisinin virusun
nötralizan antikorlardan kaçışına katkıda
bulunabileceği düşünülmektedir (Şekil 1).
Apolipoprotein E (apoE) ve apoC molekülleri hem
in-vivo hem de hücre kültüründen türetilen
parçacıklarla ilişkili iken, apoB ile ilişkilendirme
hücre kültüründe daha az belirgindir [5].
Genomik Özellikleri ve Viral Proteinler
HCV genomu yaklaşık 9600 baz uzunluğunda
pozitif iplikçikli bir RNA’dan oluşmaktadır [2,5].
Viral genom 5' ve 3' uçlarında okunmayan
(untranslated regions, UTR) bölgeler olarak
bilinen özel nükleotit dizileri ile çevrili olan ve
3000-3030 aminoasitlik bir poliprotein kodlayan
tek bir açık okuma çerçevesine (open reading
frame, ORF) sahiptir (Şekil 2) [1,2,5]. Hücresel ve
viral proteazlar ile bu poliproteinden üç yapısal
(kor, E1 ve E2) ve yedi yapısal olmayan (p7, NS2,
NS3, NS4A, NS4B, NS5A ve NS5B) protein üretilir
[1,5]. Konakçı miRNA’lar (mir-122) 5’ UTR
bölgesine bağlanarak HCV genomunu stabilize
eder ve viral replikasyonu başlatmada önemli bir
rol oynar [5,22].
Şahiner F and Cebeci İ. J Mol Virol Immunol 2020; 1(1): 1-13.
4
Şekil 1. Hepatit C virusu virion yapısı [22-24]
HCV için genetik heterojenite hepatit B virusu
(HBV) ve HIV (Human Immmunodeficiency Virus)
ile karşılaştırıldığında çok büyük boyutlardadır [5].
Genomdaki yüksek heterojenitenin bir nedeni de
enfekte bir kişide günde 1010-12 virion üretebilen
viral RNA polimerazın proof-reading
mekanizmasının bulunmaması nedeniyle yüksek
mutasyon oranına sahip olmasıdır [1,5,19].
İmmün yanıt ve antiviral tedavinin selektif baskısı
da HCV genetik çeşitliliği ile doğrudan ilişkilidir
[3]. Heterojenite genomik bölgelere göre önemli
düzeylerde farklılıklar gösterir. Örneğin, 5’ ve 3’
UTR bölgeleri ve 5’ UTR’de yer alan IRES (internal
ribosome entry site) gen bölgesi HCV
genomundaki en iyi korunmuş gen bölgeleridir
[3,18].
E1/E2 gen bölgeleri ise birçok önemli
antijenik epitop ve hiper-değişken bölge
(hypervariable region; HVR) içerirler. E2 gen
bölgesinde yer alan 27 aminoasitlik HVR1 bölgesi
en yüksek varyasyon gösteren HCV gen bölgesidir
ve enfekte kişilerde zaman içerisinde oluşan
kümülatif değişikliklerin bu bölgede yoğunlaştığı
görülmüştür [3]. Değişkenliğin göreceli olarak
yüksek olduğu bir diğer bölge de NS5A gen
bölgesidir [26]. HCV proteinlerinin temel görevleri
ve immün yanıtı indüklemedeki rolleri Tablo 1’de
özetlenmiştir.
Şekil 2. Hepatit C virusunun genomik yapısı [5,17,22,25]
Şahiner F and Cebeci İ. J Mol Virol Immunol 2020; 1(1): 1-13.
5
Tablo 1. HCV gen bölgeleri ve proteinlerinin temel görevleri ile immün yanıt ve aşı çalışmalarındaki önemleri
[1,3,5,7,10,17,27,28]
Gen bölgesi
Temel özellikleri ve görevleri
Aşı geliştirme çalışmalarındaki önemi
5'/3' UTR
Replikasyon ve translasyon.
Korunmuş bölgeler
Kor
Temel kapsit proteini.
Kor-NS3 füzyon aşısı tasarlanmıştır
(rekombinan maya).
E1/E2
Hücreye tutunma ve girişte görev alan zarf
glikoproteinleri.
Sekans varyasyonları yüksek. Nötralizan antikor
yanıtını uyarırlar. Antikor temelli ve T hücre
temelli aşılarda hedeflenirler.
p7
İyon kanalı (viroporin). Toplanma
(assembly) ve salınımda rol alır.
NS2
Poliproteinlerin işlenmesinde görev alan bir
otoproteazdır (sistein proteaz) ve
toplanmada da rol alır.
NS3
Serin proteaz ve helikaz etkinlikleri ile RNA
replikasyonunda görev alır. Ayrıca
toplanmada rol alır.
T hücre hedefi. Rekombinan NS3 moleküllerini
eksprese eden vektörel aşılar ve rekombinan
kor-NS3 füzyon aşısı tasarlanmıştır.
NS4A
NS3 proteaz kofaktörü.
T hücre hedefi. Aşı hedefi olarak kullanılır.
NS4B
Replikasyon kompleksi ve membranöz ağ
(hücre içi veziküler yapı) oluşumunun
organizasyonunda görev alır.
NS5A
RNA replikasyonu ve toplanmada görev
alan fosfoprotein.
T hücre hedefi
NS5B
RNA-bağımlı RNA polimeraz.
T hücre hedefi. Rekombinan NS5B moleküllerini
eksprese eden vektörel aşılar tasarlanmıştır.
Konak-Doku Tropizmi ve Virusun Yayılması
HCV’nin tek doğal konağı insanlardır. İnsan-
dışı primatların HCV’nin kaynağı olabileceği
düşünülmüş; fakat farklı maymun türlerinde
yapılan taramalar bu görüşü desteklememiştir
[3]. Köpekler, atlar, kemirgenler, yarasalar ve
büyükbaş hayvanlar gibi primat-şı memelilerde
HCV’ye benzer yeni viruslar saptanmış ve
Hepacivirus cinsi üyeleri arasında türler arası
bulaşın muhtemel olduğu öne sürülmüştür [3,16].
HCV bulaşı başlıca kontamine kana doğrudan
parenteral maruziyet yoluyla gerçekleşirken, son
yirmi yılda HCV epidemiyolojisi belirgin olarak
değişmiştir. Antikor taramasına dayalı serolojik
testlerin ve HCV-RNA varlığını saptayan moleküler
yöntemlerin yaygınlaşmasıyla transfüzyon ilişkili
bulaş neredeyse tamamen ortadan kalkmış ve
günümüzde sık karşılaşılan bul nedenleri
intravenöz il enjeksiyonu öyküsü, cinsel yolla
bulaş, mesleki riskler ve annelerden bebeklerine
dikey geçiş olmuştur [1]. Bulaş sonrası virus
temel olarak karaciğer hücrelerine tropizm
gösterir, bununla beraber kan hücreleri, lenfoid
doku ve merkezi sinir sistemi hücrelerini enfekte
edebildiği de gösterilmiştir [3]. HCV hepatositler
ve lenfositlerden türetilen birkaç hücre dizisinde
çoğaltılabilmiştir. Bununla beraber, pratikte bu
sistemlerden sadece bir insan hepatoma hücre
dizisi olan Huh7 hücrelerinde ve bunların
türevlerinde yeterli düzeyde viral çoğalma elde
edilebilmiştir [5,17,29].
HCV Aşısının Geliştirilebilirliği
HCV enfeksiyonunun doğal seyri rasında
görülebilen etkin immün yanıtın enfekte kişilerin
önemli bir kısmında (%20-35) virusu
temizleyebilmesi, etkili bir koruyucu aşının
geliştirilebileceği düşüncesini desteklemektedir
[1,10]. Genellikle HCV enfeksiyonlarının ilk 6-9
ayında görülebilen bu koruyucu yanıt etkene
tekrar maruz kalınması durumunda kesin bir
koruma sağlamasa da, güçlü sekonder immün
yanıt ile viral klirensin daha hızlı geliştiği ve re-
enfeksiyonlarda kronik enfeksiyon gelişme
ihtimalinin daha düşük olduğu gösterilmiştir
[1,7,30]. Ek olarak, şempanzelerde ve insanlarda
homolog ve heterolog viruslar ile gelişen çoklu
enfeksiyonların temizlendiğinin gözlenmiş olması
Şahiner F and Cebeci İ. J Mol Virol Immunol 2020; 1(1): 1-13.
6
gibi veriler ve aşı çalışmalarının sunduğu sonuçlar
HIV enfeksiyonlarının aksine HCV'ye doğal
bağışıklığın var olduğuna ve HCV genotipleri
arasında çapraz koruyucu bağışıklığın
sağlanabileceğine dair kanıtlar sağlamaktadır
[1,7,31].
HCV enfeksiyonlarında adaptif immünitede
hem nötralize edici antikorların, hem de CD4 T
hücre aracılı enflamasyon ve CD8 T hücre aracılı
sitotoksisitenin rolü bulunmaktadır [1,10,32].
HCV zarf proteinlerini (gpE1 ve gpE2) hedef alan
yüksek titreli çapraz nötralizan antikorların hızlı
indüksiyonunun viral klirensle korele olduğuna ve
re-enfeksiyondan koruduğuna dair güçlü kanıtlar
vardır [1]. Virus inokülumunun immün serum
veya anti-HVR1 antikorları (gpE2 proteininin
hiper-değişken bölgesi 1’e karşı gelişen
antikorlar) ile ön inkübasyonunun şempanzelerde
enfeksiyonun gerilemesine neden olması, ayrıca
pasif immünizasyonun enfekte şempanzelerde ve
fare modellerinde inkübasyon süresinin uzaması
ve viral yükte azalma ile ilişkili olduğunun
gösterilmesi bunlardan bazılarıdır [10]. Bununla
beraber HCV nötralizan antikorlarının geç
oluşması ve bu süre içerisinde viral epitopların
değişime uğraması, antikor temelli yanıtın viral
klirens için tek başına yeterli olmadığını
göstermektedir. İnsanlarda ve şempanzelerde
yapılan çok sayıda çalışma HCV'ye özgü CD4 T
yardımcı ve CD8 sitotoksik hücrelerin indüksiyonu
ile viral klirensin kinetik ilişkisini açıkça
göstermiştir [33]. HCV ile enfekte kişilerin
çoğunda, enfeksiyondan hemen sonra gelişen ve
vireminin kısmi kontrolünü sağlayan bir CD4 ve
CD8 T hücre yanıtı oluşmaktadır. Enfeksiyon
temizlenirken virusa özgü T hücreleri, bir hafıza T
hücresi fenotipi geliştirmekte ve çok sayıda
sitokinin dahil olduğu kapsamlı bir yanıt ortaya
çıkmaktadır [10]. Temizlenme sonrası antikor
yanıtı zamanla azalırken, 20 yıla kadar tespit
edilebilen uzun ömürlü bellek T hücrelerinin
oluştuğu gösterilmiş ve bu gözleme dayanarak T
hücre yanıtının, antikorlardan daha uzun süre ile
koruyucu immünite sağlayabileceği öne
sürülmüştür [34]. Tüm bu veriler, optimal bir HCV
aşısının çoklu epitopları veya varyant virusları
hedef alan nötralizan antikorlarla birlikte, hem
CD4 hem de CD8 T hücrelerin aracılık ettiği reaktif
hücresel immün yanıtı uyarmasının önemli bir
gereklilik olduğunu göstermektedir [1].
HCV Aşı Çalışmalarında Temel Güçlükler
Genel popülasyona uygulanabilecek bir HCV
aşısının geliştirilmesini engelleyen bazı zorluklar
hala devam etmektedir [10]. Bu zorluklar
arasında virusun aşırı genetik değişkenliği, aşıların
test edilmesi için küçük hayvan modellerinin
eksikliği, enfeksiyöz HCV üretimini destekleyen ve
virus nötralizasyonu çalışmalarına uygun bir hücre
kültür sisteminin yakın zamana kadar mevcut
olmaması ve klinik çalışmaların yürütülmesinde
karşılaşılan güçlükler gibi birçok viral ve viral
olmayan faktörler yer alır [1,7,10]. Bu sorunlara
rağmen, umut vadeden profilaktik aşı adayları ile
ilgili önemli ilerlemeler kaydedilmiş ve bu aşıların
bazıları klinik çalışma aşamalarına gelmiştir [1].
1. Genetik heterojenite ve immün yanıttan kaçış
Farklı genotipler arasındaki nükleotit
değişkenliği HCV için %30 iken, bu değer HBV’de
%8 sapma şeklindedir [35]. Bu yüksek
değişkenlik HCV’nin immün sistemden kaçışına yol
açarken, antikor ve T hücre yanıtlarına dirençli
varyantların seçimi için de fırsat sunmaktadır
[1,18,36]. Akut enfeksiyonlardan sonra
kronikleşme oranı HCV’de %50-80’lere ulaşırken,
bu oranın HBV’de %5-10 olması immün kaçışın bir
yansımasıdır [1]. HCV immün yanıttan çeşitli
yollarla gizlenebilmekte ve bu kaçış
mekanizmaları hem doğal hem de adaptif immün
yanıtı etkilemektedir. Doğal immüniteden kaçış
yolları arasında dendritik ve doğal öldürücü hücre
yanıtlarının bozulması ve tip I IFN indüksiyonunun
azalması yer alırken, adaptif immün yanıttan kaçış
yollarından en önemlisi sürekli yeni viral
varyantların üretilmesi ile virusa özgü CD8 T
hücrelerin ve nötralizan antikorların etkisinden
kurtulma şeklindedir [1]. İmmün sistemden
kaçışın diğer bir mekanizması da HCV'nin CD81
giriş reseptöründen bağımsız bir şekilde enfekte
olmamış duyarlı hücrelere doğrudan hücre-hücre
teması yoluyla aktarılması ve böylece virusun
nötralizan antikorların etkisinden kurtulması
şeklindedir [37]. Ayrıca, virusun popülasyondaki
döngüsü sırasında HCV glikoproteinlerinde ortaya
çıkan tek nokta mutasyonları, glikozilasyon
bölgesi modifikasyonları ve viral proteinlerdeki
konformasyonel değişiklikler virusun humoral
Şahiner F and Cebeci İ. J Mol Virol Immunol 2020; 1(1): 1-13.
7
immün yanıt baskısına adapte olmasına katkıda
bulunur. Bunun aksine, HBV zarf proteini (hepatit
B yüzey antijeni; HBsAg) ise yüksek oranda
korunmuştur ve post-translasyonal modifikasyona
uğrama düzeyi HCV’ye göre belirgin olarak
sınırlıdır [1]. Viral popülasyonlardaki heterojenite,
hedef popülasyonun çeşitliliği ile birleştiğinde
bağışıklık yanıtını etkileyebilecek yeni
parametreler ortaya çıkmaktadır [10].
2. Koruyucu immünitenin tam anlaşılamaması
HCV'ye karşı gelişen koruyucu bağışıklık
bağıntıları konusundaki anlayışımızdaki
ilerlemelere rağmen, bazı temel sorular hala
devam etmekte ve bunların çözülmesi için ek
araştırmalar yapılması gerekmektedir [10].
Bağışıklık yanıtının nasıl koruyucu etkinlik
gösterdiğini bilmek, aday aşıların enfeksiyon riski
oluşturmadığının test edilmesi ve klinik çalışma
aşamalarına geçilebilmesi için önemlidir [7].
Enfekte bireylerin neden sadece %25'inin böyle
bir cevap üretebildiği, kalıcı viremi gelişiminde
anahtar rolü olan CD4 T hücrelerin kronik HCV
enfeksiyonunun erken aşamalarındaki başarısızlık
ve tükenme mekanizmaları, CD8 T hücre
tükenmesi ve fonksiyon bozukluğunun altında
yatan moleküler mekanizmalar henüz tam olarak
anlaşılamamıştır [10].
3. Aşı tasarımında geleneksel yaklaşımların
yetersizliği
Canlı attenüe ve inaktive tam virus aşıları
diğer viruslara karşı etkili olmuş, ancak yakın
zamana kadar HCV kültür sitemlerinin yokluğu ve
halen devam eden kısıtlamaları HCV için bu
aşıların geliştirilmesi önündeki en önemli zorluklar
olmuştur [7]. HCV'nin kültür suşları in-vitro
replikasyon verimliliğini artıran adaptif
mutasyonlara sahiptir ve ancak bu durumun
insanlardaki replikasyon üzerine etkileri
bilinmemektedir. Diğer viruslara karşı geliştirilen
canlı zayıflatılmış aşılar, iki ana yolla üretilmiştir.
Birincisi virusun, doğal varyantlarının ortaya
çıkabileceği insan dışı primat hücre hatlarına
pasajlanması ve insan hücrelerinde düşük
replikasyonun gösteren şuşların üretilmesidir.
İkinci yol ise genetik delesyon oluşturulması veya
virülans faktörlerinin etkisiz hale getirilmesini
içerir. Bununla birlikte, HCV insan dışı primat
hücre hatlarında yüksek düzeylerde
çoğaltılamadığından HCV için virülans faktörleri
açık olarak tanımlanmamıştır. Canlı attenüe
aşıların HCV enfeksiyonuna neden olma riskleri de
bu yaklaşımın kullanımını sınırlandıran bir başka
faktördür [7].
4. Aşı testleri için hayvan modellerinin sınırlılığı
HCV enfeksiyonuna karşı sadece insanlar ve
şempanzelerin duyarlı olması ve preklinik
çalışmalar için uygun bir immünkompetan küçük
hayvan modelinin bulunmaması aşı çalışmalarının
önündeki diğer önemli engellerdir [1,7,10].
Şempanzelerde yapılan ilk çalışmalarda bazı
aşıların etkinliği gösterilmiş, ancak şempanze
araştırmalarındaki moratoryum nedeni ile bu
modelin kullanımı zorlaşmıştır [10]. HCV yaşam
döngüsünün izlenebildiği fare modellerinin
çoğunun (transplantlı şimerik modeller veya kalıcı
vireminin sağlanması için CD4 T hücrelerin elimine
edildiği modeller gibi) immünkompetan olmayan
hayvanlarda yürütülmesi bu yaklaşımın preklinik
aşı testleri için yararlılığını sınırlamaktadır, buna
rağmen bu modeller aşı çalışmalarında in-vivo
nötralizasyon kapasitesinin doğrulanmasında
kullanılmaktadır [10]. Bir diğer alternatif yaklaşım
aşılama rejiminin yanı sıra yeni adjuvanların ve
vektörlerin preklinik testlerinde küçük hayvanların
HCV benzeri kendi virusları ile oluşturulan
enfeksiyon modelleri üzerinde çalışmaktır [38]. Bu
modelin en önemli nırlaması ise, bu virusların
HCV'ye yapısal olarak benzemesine rağmen, HCV
ile sınırlı dizi homolojisine sahip olmalarıdır [7].
5. Aşı etkinliği testi için klinik model oluşturma
güçlüğü
HCV enfeksiyonlarında aşı koruyuculuğunu
veya etkinliğini değerlendirmek için bir kohort
modelinin oluşturulması veya aşının kronik
enfeksiyonu önlendiğinin gösterilmesi de çeşitli
zorluklar içerir. Enfekte bir birey tespit
edildiğinde, gecikmeden tedavisine başlanması
gerekeceğinden enfeksiyonun kronik hale gelip
gelmeyeceğini belirlemek mümkün olmayacaktır,
ki planlama aşamasındaki kapsamlı bir çalışma bu
nedenle durdurulmak zorunda kalmıştır [1].
Gelişmiş ülkelerde görece düşük yeni enfeksiyon
insidansı nedeniyle, çalışmaya uygun risk
altındaki popülasyonu belirlemek zorlaşmıştır.
Etkinlik testi için uygun yüksek riskli grupların her
biri kendine ait çeşitli güçlükler içerir. İntravenöz
Şahiner F and Cebeci İ. J Mol Virol Immunol 2020; 1(1): 1-13.
8
ilaç kullananlarda “sosyal, psikolojik ve
marjinalleşme sorunlarıyla ilişkili uyumsuzluk”,
sağlık çalışanlarında “düşük enfeksiyon insidansı”,
enfeksiyon insidansının yüksek olduğu gelişmekte
olan ülkelerde “destek ve altyapı eksikliği” ve
enfeksiyon prevalansının ve insidansının yüksek
olduğu hapishane popülasyonlarında “etik
konular” bu zorluklara örnek olarak verilebilir
[1,10].
Bununla beraber yukarıda bahsedilen
sorunların üstesinden gelebilmek için çeşitli
stratejiler geliştirilmiştir. Risk altındaki
popülasyonla ilgili klinik çalışmaları engelleyen
güçlüklerin aşılması için dünyanın farklı
bölgelerindeki hastaların dahil edildiği çok
merkezli ortak kohort modelleri geliştirilmiştir
[39]. Son derece etkili DAA'in varlığı nedeni ile
klinik aşı denemelerinin sağlıklı gönüllüler
üzerinde yapılması ve sonrasında oluşturulan
deneysel enfeksiyonların DAA ile tedavi edilmesi
düşüncesi de ortaya atılmıştır, ki bu yeni bir
yaklaşım değildir ve sıtmaya yönelik aşı geliştirme
çalışmalarında da kullanılmıştır [10]. Bununla
beraber doğal enfeksiyonlara benzeyen HCV
enfeksiyonlarının nasıl oluşturulacağı açık değildir,
primer HCV izolatlarının hücre hatlarında
üretilmesindeki güçlükler, kültür izolatlarının
doğal enfeksiyonlardaki viral çeşitliliği sunmaması
ve doğrudan enfekte insanlardan elde edilen
plazmaları kullanmanın getirdiği ek riskler gibi
komplike zorluklar bu yaklaşımın önündeki diğer
engellerdir [7]. İnokülüm seviyeleri ve HCV
genotipleri özenle seçilse bile, doğal maruziyetin
tamamen tekrar edilmesinde başarısız olunabilir.
Ayrıca, taşıdığı ciddi etik sorunlar nedeniyle bu
yaklaşım üzerinde dikkatle düşünülmesi
gerekmektedir [10]. Sonuç olarak, HCV
enfeksiyonunun hayvan modelleri ile ilgili
sınırlamaları ve planlı çalışmaların yürütüldüğü
küçük hasta popülasyonlarında gözlemlenen
heterojenlik gibi nedenler aşı çalışmalarında HCV
enfeksiyonuna karşı bağışık koruma
korelasyonunun tanımlanmasını zorlaştırmaktadır
[1].
6. Teknik güçlükler
Aşı çalışmaları için E1/E2 heterodimerlerinin,
memeli hücrelerinin endoplazmik retikulumundan
hücre içi materyal olarak saflaştırılması
gerekmekte ve bu karmaşık süreç protein
üretimini çok güç bir prosedür haline
getirmektedir [1]. Aşı etkinliğini değerlendirmek
için koruyucu bağışıklık durumunun standart
reaktiflerin kullanıldığı immünolojik yöntemler ile
izlenmesi de önemlidir. Standart test reaktiflerinin
geliştirilmesi ve HCV psödoparçacıkları gibi aşı
çalışmalarında kullanılan özel ürünler için uygun
saklama koşullarının oluşturulması diğer teknik
gereksinimlerdir [10].
7. Diğer faktörler
HCV'nin yeni antiviral ilaçların kullanıldığı
tedavi protokolleri ile birkaç yıl içerisinde ortadan
kaldırılabileceği düşüncesi nedeniyle HCV
çalışmalarına yönelik özel veya kamu
yatırımlarının azalması aşı çalışmalarının önündeki
diğer engellerdir [1]. HCV eliminasyonuna giden
yolda virusun immün kontrolünün moleküler
mekanizmalarını anlamak ve etkili aşılar
geliştirmek için HCV üzerine yapılan temel
araştırmalara ek yatırımlar yapılması gereklidir.
Ayrıca, büyük ölçekli klinik araştırmalar ve GMP
(iyi üretim uygulamaları) koşullarında büyük
ölçekli aşı lotlarının üretimi için gerekli olan
altyapının maliyeti yüksektir. Bu nedenle bu tür
çalışmaların finansman desteğinin hükumetler,
DSÖ gibi kuruluşlar ve akademik-endüstriyel
ortaklıklar tarafından güvence altına alınması
gerekmektedir [10]. Aşılama rejimlerinin ayrıca,
etnik köken, yaş, karaciğer hastalığı evresi, opioid
kullanımı ve HIV ko-enfeksiyonu gibi risk altındaki
popülasyonun birçoğuyla ilişkili içsel konakçı
faktörlerinin üstesinden gelmesi de gerekmektedir
[10].
Aşı çalışmalarında güncel durum
HCV aşı geliştirme stratejileri iki temel
yaklaşım üzerinden yürütülmektedir. Birincisi
virusun enfektivitesini engelleyecek kapsamlı
nötralizan antikor üretiminin uyarılmasını, ikincisi
ise enfekte hepatositleri ortadan kaldırabilecek
virusa özgü güçlü CD4 ve CD8 T hücre yanıtının
indüklemesini hedefler [10]. Birinci yaklaşım
korunmuş viral yüzey proteinlerinin hedeflendiği
hepatit A, B ve sarı humma aşılarında güçlü
nötralizan antikor yanıtlarının indüklenmesi ile çok
etkili olmuştur [10]. Bununla beraber, HCV
enfeksiyonunu temizlemede humoral yanıtın etki
düzeyi hala tartışmalıdır. Zarf glikoproteinlerine
Şahiner F and Cebeci İ. J Mol Virol Immunol 2020; 1(1): 1-13.
9
karşı gelişen antikorlar kronik enfeksiyonlu
hastaların hemen hepsinde saptanmakla beraber,
bu antikorlar her zaman nötralizan özellikte
değildir [1]. Benzer şekilde, HCV bağlamında,
şempanze veya insan re-enfeksiyon
çalışmalarında sterilize bağışıklık gözlenmemiştir
[10]. İkinci yaklaşım, geniş bir T hücre yanıtı
oluşturmak için HCV genotiplerinde zarf
glikoproteinlerine göre daha fazla korunmuş
diziler içeren ve başlıca CD8 T hücrelerinin
hedefleri olan yapısal olmayan proteinlerin (NS3,
NS4 ve NS5) kullanılmasını içerir [7]. Korunmuş
epitopların yanı sıra çapraz reaktif antikorları ve T
hücre yanıtlarını hedef alan aşılama stratejilerinin
daha iyi sonuçlar vermesi muhtemeldir ve
günümüzde yürütülen yeni nesil HCV aşı
geliştirme stratejileri T hücre aracılı ve antikor
temelli yaklaşımların tek bir aşıda birleştirilmesi
üzerine kurgulanmaktadır [10,31]. Mevcut veriler,
çalışmaları halen devam etmekte olan aşıların bu
tip yanıtları uyarabileceğini, ancak aşıların
indükleme gücünü arttırmak, daha iyi aşı kapsamı
sağlamak ve immün yanıtı genişletmek için ilave
yöntemlere ihtiyaç duyulduğunu göstermektedir
[10].
Aşıların ideal amacı, patojene maruz
kalınması durumunda enfeksiyona karşı koruma
sağlayacak sterilize bağışıklık sağlamaktır [10].
HCV zarf glikoproteinlerini kodlayan aşılarla, T-
hücre yanıtlarının yanı sıra antikor üretimi de
indüklenmiştir, ancak bu aşıların hiçbiri ile sterilize
bağışıklık sağlanamamıştır [7]. Bu aşılar, her ne
kadar sterilize bağışıklık sağlamasa da, primer
viremiyi önemli ölçüde azaltmışlardır. Bu nedenle,
hastalık sekellerini ve enfeksiyon bulaş riskini
azaltabilmek adına, aşı geliştirme çalışmalarında
çıtayı düşürmenin HCV için makul bir yaklaşım
olabileceği değerlendirilmektedir [1,7]. Bu
nedenle, birinci nesil aşıların, daha düşük viral yük
ve daha kısa viremi dönemleri ve yüksek viral
klirens hızı sağlaması ve böylece HCV
enfeksiyonlarının daha hafif geçirilmesi veya baskı
altına alınmasıyla viral persistansı önlemesi ve
enfeksiyon yayılımı azaltması beklenmektedir
[7,10]. Yeni teknik gelişmelerle beraber farklı
genotiplere karşı kapsamlı koruyucu antikor yanıtı
ortaya çıkarabilecek immünojenlerin tasarım ve
seçimi aşı etkinliğini büyük ölçüde artıracaktır [1].
Bu yüzden, konsensüs sekanslar, atalara ait
sekanslar veya mozaik sekanslar kullanılarak
HCV'nin değişkenliğinin üstesinden gelebilecek ek
antijen tasarım yaklaşımlarını araştırmak önem
arz etmektedir [10]. Benzer şekilde T hücre bazlı
aşılar için ise, çoklu MHC alelleri tarafından
sunulabilen ve ideal T hücre yanıtının
(polifonksiyonel, hızlı çoğalan vb.) uyarılmasını
teşvik edebilecek antijenlerin tasarlanma
gerekmektedir [10].
Anti-HCV antikorlarının üretimini uyarmak
için geliştirilen stratejiler; protein temelli, DNA
temelli, virus benzeri partikül (VLP) temelli, çiçek
virusu temelli ve tam virus temelli aşıları içerir [7].
T hücre yanıtını uyarmayı hedefleyen yapısal
olmayan protein antijenlerini immünojenik bir
şekilde vermek için ise DNA temelli
immünizasyon, önce bir DNA aşısı (priming)
uygulanması ve ardından rekombinan virus
vektörü veya HCV proteini ile kuvvetlendirme
(boosting) yapılması yaklaşımı, rekombinan
adenovirus uygulaması ve ardından DNA
kuvvetlendirmesi, ilk doz ve kuvvetlendirme için
replikatif ve non-replikatif rekombinan virusların
kombinasyonlarının tercih edilmesi, VLP'ler,
hepatit B virusu yüzey antijeni-HCV
rekombinanları ve havuzlanmış sentetik sınıf I
peptit epitopları veya lizozomal peptitler de dahil
olmak üzere çok sayıda farklı strateji
geliştirilmiştir [7].
Kronik HCV enfeksiyonlarının tedavisi için,
geçmişte interferon bazlı tedavilerle kombine
olarak kullanılmak üzere, günümüzde de yeni
geliştirilen DAA’e yardımcı olmak üzere terapötik
aşılar da geliştirilmiştir. Başlıca T hücre yanıtını
uyaran etkili terapötik aşı rejimlerinin re-
enfeksiyonları önleyerek ve viremik hasta sayısını
azaltarak kronik HCV ile ilişkili hastalığın global
yükünü azaltmaya katkıda bulunacağı
öngörülmektedir [40].
1. Chiron-Novartis: Rekombinan protein aşısı
(profilaktik aşı)
Adjuvanlanmış rekombinan gpE1, gpE2
heterodimer aşısı, nötralizan antikor üretimini ve
CD4 T hücre yanıtını uyarmayı amaçlayan virus
zarf glikoproteinleri gpE1 ve gpE2'nin rekombinan
bir şeklidir [1,10]. Şempanzelerde test edilen ilk
aşılardan biri olan bu yaklaşım, bazı hayvanlarda
homolog veya heterolog HCV re-enfeksiyon
Şahiner F and Cebeci İ. J Mol Virol Immunol 2020; 1(1): 1-13.
10
denemelerinde etkili immünojeniklik ve koruyucu
immünite göstermiştir [10,41]. İnsan
gönüllülerinde MF59C.1 (su içindeki bir yağ
emülsiyonu) ile adjuvanlanan gpE1-gpE2'nin
preklinik değerlendirme sonuçları, aşının gpE1-
gpE2'ye karşı proliferatif CD4 T hücre yanıtlarının
yanı sıra çoklu çapraz nötralizan antikor üretimini
indüklediğini göstermiştir [31,42].
2. Transgen, TG4040: Adenoviral vektör temelli
aşı (immünoterapötik aşı)
Bu yaklaşım şempanze adenoviral vektör
bazlı bir aşı modelidir, aşının son versiyonunda
HCV genotip 1b NS3, NS4, NS5B proteinlerini
kodlayan genleri taşıyan adenoviral vektörler
serotip 6 (Ad6) ve 24 (Ad24) ve ardından bir
plazmit DNA kuvvetlendirici (modifiye edilmiş
vaccinia Ankara) kullanılmıştır [7,10,43]. Bu
aşının sağlıklı gönüllülerde virusa özgü çok
fonksiyonlu CD4 ve CD8 T hücre yanıtlarını
indüklediği gösterilmiş ve şu anda damar içi ilaç-
bağımlılarında faz 2 klinik deneme aşamasındadır
[10]. Adenoviral vektörlerin ana problemi, vektöre
önceden bağışıklık kazanılmasıdır ve bu durum
eklenen immünojene bir yanıt ortaya çıkmadan
önce onun klirensine yol açabilmektedir [1].
Bununla birlikte, şempanze adenovirusunun
(ChAd) gen aracı olarak kullanılmasıyla bu
sorunun üstesinden gelinmiştir [40]. Yakın
zamanda, özellikle HCV genomunun korunmuş
bölgelerini hedefleyen ve çoklu HCV genotiplerini
kapsayan T hücreleri indüklemek için simian
adenoviral vektörleri kullanan bir HCV aşısı
üretilmiştir [44].
3. CIGB-230: Plazmit DNA ve rekombinan protein
(immünoterapötik aşı)
Kronik HCV enfeksiyonlu hastaların tedavisi
için tasarlanmış olan bu aşı HCV yapısal
antijenlerini eksprese eden bir plazmit (pIDKE2)
ile bir rekombinan HCV kor proteininin (Co.120)
karışımını içerir ve faz 1b aşamasına gelmiştir [1].
İnterferon + ribavirin tedavisine cevap vermeyen
HCV ile kronik olarak enfekte 15 hastaya 0, 4, 8,
12, 16 ve 20. haftalarda intramüsküler
enjeksiyonla uygulanmış ve spesifik T hücre
proliferatif yanıtı, T hücresi IFN-gama salınımında
artış, HCV kor antijenine karşı de novo hücresel
bağışıklık yanıtı, aşılanmış bireylerin %40'ından
fazlasında karaciğer histolojisinde iyileşme veya
fibroziste azalma gibi olumlu sonuçlar elde
edilmiştir [45]. Daha yakın zamanda yapılan ve 92
hastanın dahil edildiği başka bir çalışmada ise
interferon bazlı tedavi ile kombine CIGB-230 aşı
uygulamasının, kronik hastalarda immün cevabı
olumlu yönde değiştirdiği gösterilmiştir [46].
4. Tripep, ChronVac-C: Plazmit DNA
(immünoterapötik aşı)
Bu aşı HCV genotip 1a NS3, NS4A
proteinlerini eksprese eden plazmit ile yapılan
DNA temelli bir terapötik aşılama rejimidir ve faz
1b aşamasına gelmiştir [1]. İntramüsküler
ChronVac-C aşılaması ve sonrasında HCV genotip
1b NS3,NS4,NS5B eksprese eden modifiye
vaccinia Ankara aşısının (MVATG16643) subkutan
uygulaması şeklindeki kombine terapötik aşılama
yaklaşımı denenmiş ve başarılı sonuçlar alınmıştır
[47].
5. Diğer HCV aşı çalışmaları
Okairos tarafından geliştirilen NS3, NS4 ve
NS5 eksprese eden adenoviral vektör temelli aşı
faz 2 aşamasına gelmiştir [48]. Innogenetics-
GenImmune tarafından yürütülen alum
adjuvanlanmış rekombinan gpE1 protein aşı
çalışması ise (bir immünoterapötik aşı) aşının
viremiyi veya fibrozis ilerlemesini etkilememesi
nedeniyle durdurulmuştur [1]. Intercell AG, IC41
peptit temelli (poliarjinin-HCV peptidi kokteyli)
immünoterapötik aşı pegile interferon ile birlikte
kronik HCV hastalarının tedavisinde kullanılmak
üzere tasarlanmış ve faz 2 çalışmaları yapılmıştır
[49]. Globe Immune, Gl-5005 aşısı ise
diğerlerinden farklı olarak kor-NS3 füzyon
proteinini eksprese eden ısıyla öldürülmüş
rekombinan maya temelli bir immünoterapötik aşı
olup faz 2 çalışmaları tamamlanmıştır [50].
Sonuç
Sadece birkaç yıl öncesine kadar, HCV'ye
karşı etkili bir aşı geliştirilmesi uzak bir olasılık
olarak kabul edilirken, günümüzde daha iyimser
bir bakışın var olduğu söylenebilir. DAA ilaçların
tedavi başarısı HCV’nin global kontrolü için
iyimserliği artırmış olsa da, tedaviye erişimdeki
sınırlılıklar ve tedavinin HCV enfeksiyonunun tüm
sonuçlarını ortadan kaldıramaması gibi faktörler
göz önüne alındığında, bu önemli küresel
morbidite ve mortalite nedeninin kontrol altına
Şahiner F and Cebeci İ. J Mol Virol Immunol 2020; 1(1): 1-13.
11
alınmasının ancak koruyucu bir aşının
geliştirilmesi ile sağlanabileceği düşüncesi önem
kazanmaktadır. Son yıllarda hem antikor yanıtını
hem de T hücreleri indüklemeyi hedefleyen
stratejilerle HCV aşı çalışmalarında önemli
ilerlemeler kaydedilmiştir.
Sonuç olarak HCV enfeksiyonlarının
tedavisindeki ilerlemelere ve yüksek başarı
oranlarına rağmen enfeksiyonun yayılımı devam
etmekte ve dünya genelinde tedavi edilenlerden
daha fazla yeni enfeksiyon olgusu
raporlanmaktadır. Enfeksiyonu tedavi etmenin
uzun dönem riskleri tamamen ortadan
kaldıramaması ve tedavi edilen kişilerde re-
enfeksiyon riskinin devam etmesi gibi nedenler
dikkate alındığında, geliştirilecek ilk aşıların
mutlak koruyuculuk sağlamasa bile HCV
enfeksiyonunun kronikleşme oranlarını azaltacağı
ve virusun global yayılımının durdurulmasında
tedaviyle beraber önemli avantajlar getireceği
beklenmektedir. Ayrıca bu tip bir aşının enfekte
annelerden doğan bebekler, enfeksiyon
prevalansının yüksek olduğu toplumlarda
yaşayanlar ve sağlık çalışanları gibi risk altındaki
popülasyon için önemli faydalar sunacağı
öngörülmektedir.
Çıkar beyanı: Yazarlar çıkar çatışması bildirmemiştir. Finansal Destek: Bu çalışmaya finansal destek
verilmemiştir.
Kaynaklar
1. Zingaretti C, De Francesco R, Abrignani S. Why is it
so difficult to develop a hepatitis C virus preventive
vaccine? Clin Microbiol Infect 2014; 20 (Suppl 5): 103-
9. [Crossref]
2. Wilkins T, Akhtar M, Gititu E, Jalluri C, Ramirez J.
Diagnosis and Management of Hepatitis C. Am Fam
Physician 2015; 91(12): 835-42.
3. Ergünay K, Abacıoğlu H. Hepatit C Virusunun
Genomik Varyasyonları ve Kliniğe Etkileri. Mikrobiyol
Bul 2015; 49(4): 625-35. [Crossref]
4. Cebeci İ, Tanoglu A, Şahiner F, Özel M, Öncü K,
Yazgan Y, et al. Kronik hepatit C hastalarında antiviral
tedaviye yanıtta etkili olabilecek parametrelerin
değerlendirilmesi. Gülhane Tıp Derg 2015; 57: 373-7.
[Crossref]
5. Scheel TK, Rice CM. Understanding the hepatitis C
virus life cycle paves the way for highly effective
therapies. Nat Med 2013; 19(7): 837-49. [Crossref]
6. Zoulim F, Liang TJ, Gerbes AL, Aghemo A, Deuffic-
Burban S, Dusheiko G6, et al. Hepatitis C virus
treatment in the real world: optimising treatment and
access to therapies. Gut 2015; 64(11): 1824-33.
[Crossref]
7. Bailey JR, Barnes E, Cox AL. Approaches, Progress,
and Challenges to Hepatitis C Vaccine Development.
Gastroenterology 2019; 156(2): 418-30. [Crossref]
8. Bartenschlager R, Baumert TF, Bukh J, Houghton M,
Lemon SM, Lindenbach BD, et al. Critical challenges and
emerging opportunities in hepatitis C virus research in
an era of potent antiviral therapy: Considerations for
scientists and funding agencies. Virus Res 2018; 248:
53-62. [Crossref]
9. Franco RA, Galbraith JW, Overton ET, Saag MS.
Direct-acting antivirals and chronic hepatitis C: towards
elimination. Hepatoma Res 2018; 4: 74. [Crossref]
10. Shoukry NH. Hepatitis C vaccines, Antibodies, and
T Cells. Front Immunol 2018; 9: 1480. [Crossref]
11. WHO. Global health sector strategies on viral
hepatitis 2016-2021. Available from:
https://www.who.int/hepatitis/strategy2016-
2021/ghss-hep/en/. [Accessed November 28, 2018].
12. Lanini S, Easterbrook PJ, Zumla A, Ippolito G.
Hepatitis C: global epidemiology and strategies for
control. Clin Microbiol Infect 2016; 22(10): 833-8.
[Crossref]
13. Hill AM, Nath S, Simmons B. The road to elimination
of hepatitis C: analysis of cures versus new infections in
91 countries. J Virus Erad 2017; 3: 117-23.
14. Sorbo MC, Cento V, Di Maio VC, Howe AYM, Garcia
F, Perno CF, et al. Corrigendum to "Hepatitis C virus
drug resistance associated substitutions and their
clinical relevance: Update. 2018 Drug Resist Updat
2018; 40:40-1. [Crossref]
15. Kanwal F, Kramer JR, Asch SM, Cao Y, Li L, El-Serag
HB. Long-term risk of hepatocellular carcinoma in HCV
patients treated with direct acting antiviral agents.
Hepatology 2019. [Epub ahead of print] [Crossref]
16. International Committee on Taxonomy of Viruses,
Washington, DC. Virus Taxonomy: 2018b, July 2018.
Available at: https://talk.ictvonline.org/taxonomy/
[Accessed July 26, 2019].
17. International Committee on Taxonomy of Viruses,
Washington, DC. ICTV reports; Genus: Hepacivirus.
Available at: https://talk.ictvonline.org/ictv-
reports/ictv_online_report/positive-sense-rna-
viruses/w/flaviviridae/362/genus-hepacivirus
[Accessed August 23, 2019].
18. Messina JP, Humphreys I, Flaxman A, Brown A,
Cooke GS, Pybus OG, et al. Global distribution and
prevalence of hepatitis C virus genotypes. Hepatology
2015; 61(1): 77-87. [Crossref]
Şahiner F and Cebeci İ. J Mol Virol Immunol 2020; 1(1): 1-13.
12
19. Huber MK, Sarrazin U, Zeuzem S. Hepatitis C Virus
(Chapter 10). In: Viral Infections and Treatment (Eds.:
Rübsamen-Waigmann H, Deres K, Hewlett G, Welker R)
Marcel Dekker Inc., 2003, New York. pp.295-367.
20. Kabakçı Alagöz G, Karataylı SC, Karataylı E, Celik E,
Keskin O, et al. Hepatitis C virus genotype distribution
in Turkey remains unchanged after a decade:
performance of phylogenetic analysis of the NS5B, E1,
and 5'UTR regions in genotyping efficiency. Turk J
Gastroenterol 2014; 25(4): 405-10. [Crossref]
21. Ghany MG, Liang TJ. Natural History of Chronic
Hepatitis C. In: Hepatitis C Virus II: Infection and
Disease (Eds.: Miyamura T, Lemon SM, Walker CM,
Wakita T), Springer Japan, 2016. pp.3-56.
22. ViralZone, Swiss Institute of Bioinformatics,
Lausanne, Switzerland. Hepacivirus. Available at:
https://viralzone.expasy.org/37?outline=all_by_specie
s [Accessed August 23, 2019].
23. Miyanari Y, Atsuzawa K, Usuda N, Watashi K, Hishiki
T, Zayas M, et al. The lipid droplet is an important
organelle for hepatitis C virus production. Nat Cell Biol
2007; 9(9): 1089-97. [Crossref]
24. Bartenschlager R, Penin F, Lohmann V, André P.
Assembly of infectious hepatitis C virus particles. Trends
Microbiol 2011; 19(2): 95-103. [Crossref]
25. Tan SL, Pause A, Shi Y, Sonenberg N. Hepatitis C
therapeutics: current status and emerging strategies.
Nat Rev Drug Discov 2002; 1(11): 867-81. [Crossref]
26. Araújo FM, Sonoda IV, Rodrigues NB, Teixeira R,
Redondo RA, Oliveira GC. Genetic variability in the 5`
UTR and NS5A regions of hepatitis C virus RNA isolated
from non-responding and responding patients with
chronic HCV genotype 1 infection. Mem Inst Oswaldo
Cruz 2008; 103(6): 611-4. [Crossref]
27. Neufeldt CJ, Joyce MA, Van Buuren N, Levin A,
Kirkegaard K, Gale M Jr, et al. The Hepatitis C Virus-
Induced Membranous Web and Associated Nuclear
Transport Machinery Limit Access of Pattern Recognition
Receptors to Viral Replication Sites. PLoS Pathog 2016
10; 12(2): e1005428. [Crossref]
28. Giorda KM, Hebert DN. Viroporins Customize Host
Cells for Efficient Viral Propagation. DNA Cell Biol 2013;
32(10): 557-64. [Crossref]
29. Li YP, Ramirez S, Mikkelsen L, Bukh J. Efficient
infectious cell culture systems of the hepatitis C virus
(HCV) prototype strains HCV-1 and H77. J Virol 2015;
89(1): 811-23. [Crossref]
30. Osburn WO, Fisher BE, Dowd KA, Urban G, Liu L,
Ray SC, et al. Spontaneous control of primary hepatitis
C virus infection and immunity against persistent
reinfection. Gastroenterology 2010; 138: 315-24.
[Crossref]
31. Wong JA, Bhat R, Hockman D, Logan M, Chen C,
Levin A, et al. Recombinant hepatitis C virus envelope
glycoprotein vaccine elicits antibodies targeting multiple
epitopes on the envelope glycoproteins associated with
broad cross-neutralization. J Virol 2014; 88: 14278-88.
[Crossref]
32. Wang X, Yan Y, Gan T, Yang X, Li D, Zhou D, et al.
A trivalent HCV vaccine elicits broad and synergistic
polyclonal antibody response in mice and rhesus
monkey. Gut 2019; 68(1): 140-149. [Crossref]
33. Abdel-Hakeem MS, Shoukry NH. Protective
immunity against hepatitis C: many shades of gray.
Front Immunol 2014; 5: 274. [Crossref]
34. Takaki A, Wiese M, Maertens G, Depla E, Seifert U,
Liebetrau A, et al. Cellular immune responses persist
and humoral responses decrease two decades after
recovery from a single-source outbreak of hepatitis C.
Nat Med 2000; 6(5): 578-82. [Crossref]
35. Kidd-Ljunggren K, Miyakawa Y, Kidd AH. Genetic
variability in hepatitis B viruses. J Gen Virol 2002; 83:
1267-80. [Crossref]
36. Heim MH, Thimme R. Innate and adaptive immune
responses in HCV infections. J Hepatol 2014; 61(1
Suppl):S14-25. [Crossref]
37. Timpe JM, Stamataki Z, Jennings A, Hu K, Farquhar
MJ, Harris HJ, et al. Hepatitis C virus cell-cell
transmission in hepatoma cells in the presence of
neutralizing antibodies. Hepatology 2008; 47(1): 17-
24. [Crossref]
38. Billerbeck E, Wolfisberg R, Fahnoe U, Xiao JW, Quirk
C, Luna JM, et al. Mouse models of acute and chronic
hepacivirus infection. Science 2017: 357(6347); 204-8.
[Crossref]
39. Grebely J, Morris MD, Rice TM, Bruneau J, Cox AL,
Kim AY, et al. Cohort profile: the international
collaboration of incident HIV and hepatitis C in injecting
cohorts (InC3) Study. Int J Epidemiol 2013; 42:1649-
59. [Crossref]
40. Swadling L, Halliday J, Kelly C, Brown A, Capone S,
Ansari MA, et al. Highly-Immunogenic Virally-Vectored
T-cell Vaccines Cannot Overcome Subversion of the T-
cell Response by HCV during Chronic Infection. Vaccines
(Basel) 2016; 4(3); pii: E27. [Crossref]
41. Choo QL, Kuo G, Ralston R, Weiner A, Chien D, Van
Nest G, et al. Vaccination of chimpanzees against
infection by the hepatitis C virus. Proc Natl Acad Sci U
S A 1994; 91:1294-8. [Crossref]
42. Frey SE, Houghton M, Coates S, Abrignani S, Chien
D, Rosa D, et al. Safety and immunogenicity of HCV
E1E2 vaccine adjuvanted with MF59 administered to
healthy adults. Vaccine 2010; 28: 6367-73. [Crossref]
43. Folgori A, Capone S, Ruggeri L, Meola A, Sporeno
E, Ercole BB, et al. A T-cell HCV vaccine eliciting
effective immunity against heterologous virus challenge
in chimpanzees. Nat Med 2006; 12(2):190-7. [Crossref]
44. von Delft A, Donnison TA, Lourenco J, Hutchings C,
Mullarkey CE, Brown A, et al. The generation of a simian
adenoviral vectored HCV vaccine encoding genetically
conserved gene segments to target multiple HCV
genotypes. Vaccine 2018; 36: 313-21. [Crossref]
Şahiner F and Cebeci İ. J Mol Virol Immunol 2020; 1(1): 1-13.
13
45. Alvarez-Lajonchere L, Shoukry NH, Gra B, Amador-
Cañizares Y, Helle F, Bédard N, et al. Immunogenicity
of CIGB-230, a therapeutic DNA vaccine preparation, in
HCV-chronically infected individuals in a Phase I clinical
trial. J Viral Hepat 2009; 16(3): 156-67. [Crossref]
46. Amador-Cañizares Y, Martínez-Donato G, Alvarez-
Lajonchere L, Vasallo C, Dausá M, Aguilar-Noriega D, et
al. HCV-specific immune responses induced by CIGB-
230 in combination with IFN-α plus ribavirin. World J
Gastroenterol 2014; 20(1): 148-62. [Crossref]
47. Fournillier A, Frelin L, Jacquier E, Ahlén G, Brass A,
Gerossier E, et al. A heterologous prime/boost
vaccination strategy enhances the immunogenicity of
therapeutic vaccines for hepatitis C virus. J Infect Dis
2013; 208(6): 1008-19. [Crossref]
48. Strickland GT, El-Kamary SS, Klenerman P, Nicosia
A. Hepatitis C vaccine: supply and demand. Lancet
Infect Dis 2008; 8: 379-86. [Crossref]
49. Firbas C, Boehm T, Buerger V, Schuller E, Sabarth
N, Jilma B, et al. Immunogenicity and safety of different
injection routes and schedules of IC41, a hepatitis C
virus (HCV) peptide vaccine. Vaccine 2010; 28: 2397-
407. [Crossref]
50. Jacobson IM, McHutchinson JG, Boyer TD, Schiff ER,
Everson GT, Pockros PJ, et al. GI-5005 therapeutic
vaccine plus PEG-IFN/RIBAVIRIN in genotype 1 chronic
HCV patients. J Hepatol 2010; 52: A2006. [Crossref]
... Each of these viruses is classified as belonging to a different family, and they are RNA viruses except for the hepatitis B virus, whose genome structure is DNA [5]. Among these viruses, hepatitis B and C viruses can cause chronic infection, liver disease, cirrhosis, and even hepatocellular carcinoma (HCC) in the long term [48,49]. Chronic hepatitis B and C infections are the most important causes of HCC, and these two viruses constitute the majority of cases (80%) worldwide [50]. ...
... The hepatitis C virus, on the other hand, spreads via blood and injected-drug use through the sharing of injection equipment [28,47]. While there is a preventive vaccine for hepatitis A, B, and E (the hepatitis E vaccine is used in China), a preventive vaccine has not yet been developed for the hepatitis C virus [48,51]. Although powerful treatment protocols have been developed and are in use for the hepatitis B and C viruses, which are associated with chronic diseases, access to treatment is easier in developed countries, but a large proportion of infected people is deprived of access to treatment [49]. ...
... RNA viruses usually cause transient infections and are cleared by the immune system, however, there are exceptions to this. Hepatitis C virus is an RNA virus that can be completely cleared from the body, but if left untreated, it can become permanent, because it can escape from the control of the immune system [48]. Another exceptional group of RNA viruses can cause late or prolonged central nervous system infections (slow infections) [40]. ...
Chapter
Full-text available
In this chapter, we discuss the classification of viruses, the effects of viruses on biological balance of our planet, the importance of detecting viruses that have the potential to be used as biological weapons or that carry epidemic or pandemic risks, and the characteristics of such viruses. While discoveries about viruses, which carry the largest genetic information code in nature, have continued unabated for more than a century, viruses are constantly affecting the global biological balance. The main characteristics that make viruses important in this balance include epidemics and mass deaths, the risks of being used as biological weapons, and the continued lack of an effective vaccine or specific treatment for many viruses. However, viruses also offer incredible opportunities for the scientific world, due to biotechnological innovations that have gained momentum in recent years. The detection of viruses is of urgent importance for the early detection of pandemics and epidemics. In this chapter, we discuss the classification of viruses, the effects of viruses on biological balance of our planet, the importance of detecting viruses that have the potential to be used as biological weapons or that carry epidemic or pandemic risks, and the characteristics of such viruses.
... Bağışıklık sisteminin temel görevlerinden biri de endojen bileşenleri (self antijenler ve normal flora bakterileri) yabancı bileşenlerden (non-self antijenler) ayırt etmektir [2]. 8,9]. ...
Article
Full-text available
Hepatitis C virus (HCV) is a major cause of liver morbidity and mortality worldwide with increasing disease burden projected for the next several decades. The timely advent of direct-acting antivirals (DAAs) sparked significant public health responses aimed at HCV elimination by 2030. This review will focus on the implications of the DAAs in terms of medical progress, barriers to HCV elimination as a public health threat, and current gaps that will require further innovation. We utilized PubMed searches with the relevant keywords for articles published in the last 5 years, as well as personal collections of relevant publications. DAAs have proven to be safe and effective. DAAs are well suited for nearly all infected patients, and many countries worldwide have taken on initial treatment scale-up strategies. These unprecedented efforts, albeit significant, face extraordinary challenges related to the high infection burden, stigma, and financial constraints. Currently, few countries are progressing towards HCV elimination, as this attainable public health goal requires explicit, adequately resourced, and coordinated public health prioritization at all levels.
Article
Full-text available
Risk factors for hepatitis C virus (HCV) infection vary, and there were an estimated 1.75 million new cases worldwide in 2015. The World Health Organization aims for a 90% reduction in new HCV infections by 2030. An HCV vaccine would prevent transmission, regardless of risk factors, and significantly reduce the global burden of HCV-associated disease. Barriers to development include virus diversity, limited models for testing vaccines, and our incomplete understanding of protective immune responses. Although highly effective vaccines could prevent infection altogether, immune responses that increase the rate of HCV clearance and prevent chronic infection may be sufficient to reduce disease burden. Adjuvant envelope or core protein and virus-vectored non-structural antigen vaccines have been tested in healthy volunteers who are not at risk for HCV infection; viral vectors encoding non-structural proteins are the only vaccine strategy to be tested in at-risk individuals. Despite development challenges, a prophylactic vaccine is necessary for global control of HCV.
Article
Full-text available
The development and clinical implementation of direct-acting antivirals (DAAs) has revolutionized the treatment of chronic hepatitis C. Infection with any viral genotype can now be eliminated in more than 95% of patients with short courses of all-oral, well-tolerated drugs, even in those with advanced liver disease and liver transplant recipients. DAAs have proven so successful that some now consider hepatitis C virus (HCV) amenable to eradication, and continued research on the virus of little remaining medical relevance. However, given 400,000 HCV-related deaths annually important challenges remain, including identifying those who are infected, providing access to treatment and reducing its costs. Moreover, HCV infection rarely induces sterilizing immunity, and those who have been cured with DAAs remain at risk for reinfection. Thus, it is very unlikely that global eradication and elimination of the cancer risk associated with HCV infection can be achieved without a vaccine, yet research in that direction receives little attention. Further, over the past two decades HCV research has spearheaded numerous fundamental discoveries in the fields of molecular and cell biology, immunology and microbiology. It will continue to do so, given the unique opportunities afforded by the reagents and knowledge base that have been generated in the development and clinical application of DAAs. Considering these critical challenges and new opportunities, we conclude that funding for HCV research must be sustained.
Article
Full-text available
Hepatitis C virus (HCV) is a positive-strand RNA virus of the Flaviviridae family and a major cause of liver disease worldwide. HCV replicates in the cytoplasm, and the synthesis of viral proteins induces extensive rearrangements of host cell membranes producing structures, collectively termed the membranous web (MW). The MW contains the sites of viral replication and assembly, and we have identified distinct membrane fractions derived from HCV-infected cells that contain replication and assembly complexes enriched for viral RNA and infectious virus, respectively. The complex membrane structure of the MW is thought to protect the viral genome limiting its interactions with cytoplasmic pattern recognition receptors (PRRs) and thereby preventing activation of cellular innate immune responses. Here we show that PRRs, including RIG-I and MDA5, and ribosomes are excluded from viral replication and assembly centers within the MW. Furthermore, we present evidence that components of the nuclear transport machinery regulate access of proteins to MW compartments. We show that the restricted assess of RIG-I to the MW can be overcome by the addition of a nuclear localization signal sequence, and that expression of a NLS-RIG-I construct leads to increased immune activation and the inhibition of viral replication.
Article
Sustained virologic response (SVR) after direct acting antiviral agents (DAA) holds promise for reducing hepatocellular cancer (HCC). DAA have recently been available long enough to estimate the long‐term risk. We conducted a retrospective cohort study of HCV patients who achieved SVR with DAA from 129 Veterans Health Administration hospitals between 1/1/2015 and 12/31/2015 with follow‐up through 09/30/2018. We calculated the overall and quarterly HCC incidence rates. We examined the effect of demographic, clinical, and behavioral factors and the decline or increase of FIB‐4 and AST to platelet ratio index (APRI) on HCC risk. Among 18,076 patients with SVR, 544 incident cases of HCC were diagnosed during mean 2.9 years of follow‐up. The cumulative 1, 2 and 3‐year risks of HCC were 1.1%, 1.9% and 2.8%, respectively. Cirrhosis was strongly associated with HCC risk (adjusted hazard ratio=4.13, 95%CI=3.34‐5.11). The quarterly incidence rate of HCC remained stable between 1.00 and 1.23/100 PY and 1.5 to 2.3/100 PY in patients with cirrhosis. The risk of HCC was the highest in patients who had persistently high FIB‐4/APRI in both cirrhosis and non‐cirrhosis patients. HCC risk fell in cirrhosis patients who experienced decrease of FIB‐4/APRI scores yet remained higher than the accepted threshold for HCC surveillance. HCC risk was also higher in patients with alcohol use, older age and infection with HCV genotype 3. Most patients treated at an early stage of liver fibrosis had stable low risk. In conclusion, patients successfully treated with DAA, HCC risk did not regress after 3.6 years of follow‐up. HCC risk remained above the accepted thresholds for surveillance in patients with cirrhosis. These data have important implications for HCC surveillance in cured HCV patients. This article is protected by copyright. All rights reserved.
Article
Background: Hepatitis C virus (HCV) genomic variability is a major challenge to the generation of a prophylactic vaccine. We have previously shown that HCV specific T-cell responses induced by a potent T-cell vaccine encoding a single strain subtype-1b immunogen target epitopes dominant in natural infection. However, corresponding viral regions are highly variable at a population level, with a reduction in T-cell reactivity to these variants. We therefore designed and manufactured second generation simian adenovirus vaccines encoding genomic segments, conserved between viral genotypes and assessed these for immunogenicity. Methods: We developed a computer algorithm to identify HCV genomic regions that were conserved between viral subtypes. Conserved segments below a pre-defined diversity threshold spanning the entire HCV genome were combined to create novel immunogens (1000-1500 amino-acids), covering variation in HCV subtypes 1a and 1b, genotypes 1 and 3, and genotypes 1-6 inclusive. Simian adenoviral vaccine vectors (ChAdOx) encoding HCV conserved immunogens were constructed. Immunogenicity was evaluated in C57BL6 mice using panels of genotype-specific peptide pools in ex-vivo IFN-ϒ ELISpot and intracellular cytokine assays. Results: ChAdOx1 conserved segment HCV vaccines primed high-magnitude, broad, cross-reactive T-cell responses; the mean magnitude of total HCV specific T-cell responses was 1174 SFU/106 splenocytes for ChAdOx1-GT1-6 in C57BL6 mice targeting multiple genomic regions, with mean responses of 935, 1474 and 1112 SFU/106 against genotype 1a, 1b and 3a peptide panels, respectively. Functional assays demonstrated IFNg and TNFa production by vaccine-induced CD4 and CD8 T-cells. In silico analysis shows that conserved immunogens contain multiple epitopes, with many described in natural HCV infection, predicting immunogenicity in humans. Conclusions: Simian adenoviral vectored vaccines encoding genetic segments that are conserved between all major HCV genotypes contain multiple T-cell epitopes and are highly immunogenic in pre-clinical models. These studies pave the way for the assessment of multi-genotypic HCV T-cell vaccines in humans.
Article
Background Hepatitis C (HCV) can only be eradicated if annual rates of cure (SVR) are consistently and significantly higher than new HCV infections, across many countries. In 2016, the WHO called for a 90% reduction in new HCV infection by 2030. Direct-acting antivirals (DAA) can cure the majority of those treated, at around 90% in most populations, at potentially very low prices. We compared the net annual change in epidemic size across 91 countries using data on SVR, new HCV infections, and deaths. In a further 109 countries, we projected this figure using regional averages of epidemic size. Methods Epidemiological data for 2016 were extracted from national reports, publications and the Polaris Observatory. There were 91/210 countries with data on SVR, HCV-related deaths and new infections available for analysis; 109 countries had net change in epidemic size projected from the regional prevalence of HCV, extrapolated to their population size. ‘Net cure’ was defined as the number of people with SVR, minus new HCV infections, plus HCV-related deaths in 2016. Results For the 91 countries analysed, there were 57.3 million people with chronic HCV infection in 2016. In the remaining 109 countries, the projected epidemic size was 12.2 million, giving a global epidemic size of 69.6 million. Across the 91 countries, there was a fall from 57.3 to 56.9 million people in 2017, a 0.7% reduction. The projected global net change was from 69.6 to 69.3 million, a 0.4% reduction. Ten countries had at least five times more people reaching SVR than new HCV infections, including Egypt and USA. In 47/91 countries, there were more HCV infections than SVR in 2016. Conclusion Very few countries are on target to achieve elimination of HCV as a public health problem by 2030. While the North American, North African/Middle East and Western European regions have shown small declines in prevalence, the epidemic is growing in sub-Saharan Africa and Eastern Europe. Far higher rates of DAA treatment are required for worldwide elimination of HCV.
Chapter
Globally it is estimated there are 200 million persons with chronic hepatitis C virus infection. The infection becomes persistent in 50–80 % of persons who are exposed to hepatitis C virus. Chronic infection with hepatitis C virus is a major cause of cirrhosis, end-stage liver disease and hepatocellular carcinoma. The prognosis of chronic hepatitis C is highly variable and many host, viral and environment factors influence outcome. Approximately 25 % of persons with chronic hepatitis C will progress to cirrhosis over a 25–30 year period and be at risk for complications of end-stage liver disease and hepatocellular carcinoma. Modeling data predicts that the number of individuals with cirrhosis is expected to double by 2030. Many of these individuals will be at risk for end-stage liver disease and hepatocellular carcinoma. Could substantially reduce risk of cirrhosis, decompensation, cancer, and liver-related deaths.
Article
Hepatitis C virus (HCV) is a single strained RNA virus formally identified as the main cause of non-A non-B chronic hepatitis in April 1989. There are no accurate evidence about the actual prevalence of HCV chronic infection, however recent meta-analyses estimate that currently about 130-150 million people lives with chronic hepatitis C and that HCV causes about 500,000 deaths each year. The prevalence of infection is the highest in lower and middle income countries where incidence of new case of infection are mainly associated to iatrogenic transmission. In developed countries the infection is mainly due to at risk exposures and prevalence is still high among special groups such as person who injects drugs and jailed people. There is no vaccine against HCV, however since recently new drugs with a direct antiviral activity (DAA) has made chronic hepatitis C a curable condition. These drugs assure all oral therapy with efficacy approaching 100%, optimal tolerability and no absolute contraindications. The extraordinary clinical performance of DAA has renew the hope for developing public health interventions to reduce the burden of diseases and cut down new HCV infections at global level. We review the global epidemiology of HCV and intervention strategies for achieving global control of HCV infection. We also summarize the key elements of the World Health Organization’s first-ever global health sector strategy for addressing the viral hepatitis pandemic, 2016-2021.