Besoins diagnostiques pour l’évaluation des vaccins antituberculeux

Pour faciliter l’évaluation des vaccins pré-exposition et post-infection pour prévenir la tuberculose, des tests diagnostiques sont nécessaires pour distinguer clairement la protection immunologique de l’échec vaccinal. Les tests actuellement disponibles pour détecter les personnes infectées test tuberculinique et confirmer la maladie active. La recherche visant à identifier les marqueurs de substitution de l’infection, de la maladie ou de la protection et les antigènes spécifiques du stade ou les réponses immunitaires est prometteuse pour la mise au point de nouveaux tests permettant de distinguer les divers résultats d’une infection ou d’une infection. une vaccination

Les tests diagnostiques nécessaires pour évaluer un vaccin candidat contre la tuberculose dépendent du type de vaccin testé. Pour un vaccin pré-exposition, des tests sont nécessaires pour mesurer la capacité du vaccin à prévenir l’infection. Pour un vaccin post -infection, des tests sont nécessaires pour mesurer sa capacité à prévenir Ces deux types de vaccins peuvent jouer un rôle dans la prévention de la tuberculose, en partie parce que l’infection et le développement de la maladie sont des étapes séparables de la tuberculose. C’est-à-dire que la maladie commence par l’infection à Mycobacterium tuberculosis. est la progression vers une maladie active, une infection latente ou une infection contrôléeSeulement environ% -% des individus immunocompétents infectés développent une maladie active dans les années suivant l’infection Parmi les personnes infectées latentes, un autre% -% peut développer la tuberculose plusieurs années après l’infection initiale. tests nostiques pour distinguer ces différents stades d’infection, de maladie et de protection Dans la plupart des essais de vaccins antituberculeux, l’efficacité du vaccin a été mesurée par la prévention des maladies cliniquement apparentes. Dans ces essais, les tests de diagnostic ont été centrés sur la confirmation en laboratoire de la suspicion de tuberculose par un médecin. l’infection peut conduire à une maladie active ou à une infection latente, les mesures de la maladie clinique peuvent manquer des informations importantes sur la génération d’immunité protectrice – informations qui pourraient être utiles pour concevoir des vaccins de seconde génération. Les principaux tests pour évaluer l’efficacité d’un vaccin antituberculeux seront ceux Les personnes potentiellement protégées peuvent inclure les personnes exposées mais non infectées et les personnes infectées qui ne sont pas à risque de développer une maladie active parce que leur système immunitaire a maîtrisé l’infection. l’infection qui peut développer une maladie active, les personnes atteintes d’une infection active qui n’ont pas encore développé de symptômes cliniques et les personnes atteintes de tuberculose cliniquement apparente. Aucun des tests actuellement disponibles est tout à fait adéquat pour identifier tous les types de personnes protégées et les échecs vaccinaux. pour distinguer clairement les personnes protégées des échecs vaccinaux Dans cet article, les tests diagnostiques actuellement disponibles pour identifier les personnes infectées et les personnes atteintes d’une maladie active sont passés en revue et leurs limites discutées

Détection des personnes infectées

Historiquement, la détection des personnes infectées s’est appuyée sur le test cutané à la tuberculine TST, qui a été mis au point par Koch à la fin de la revue Koch a en fait développé deux réactifs cutanés: ancienne tuberculine, qui était un filtrat d’une semaine. vieux bouillon de culture de M tuberculosis concentré par évaporation, et nouvelle tuberculine, qui était une préparation de bacilles tuberculeux finement moulue et séchée sous vide reconstituée dans un mélange de glycérol et d’eau Au début du siècle, de nombreuses tentatives ont été faites pour améliorer Florence Seibert et ses collègues Bien qu’elle soit appelée « purifiée », la PPD est en fait un mélange plutôt complexe contenant de nombreux antigènes de filtrats de culture qui ont été partiellement purifiés de la purine. autres composants dans un filtrat de culture par précipitation avec utilisation d’acide trichloroacétiqueL’utilité de la PPD est limitée par son manque de sensibilité et de spécificité pour la tuberculose o Par exemple, une partie importante des personnes co-infectées par le VIH et M tuberculose et les personnes atteintes de tuberculose active ne réagissent pas au PPD, ce qui entraîne des réactions faussement négatives En outre, le TCT est incapable de distinguer clairement entre une réponse immunitaire protectrice, une infection latente ou une maladie active Des réactions faussement positives peuvent également se produire en raison d’une sensibilisation croisée par d’autres espèces de Mycobacterium Dans certaines régions, peut-être jusqu’à% -% de réactions positives au PPD mycobactéries environnementales Il est possible de contourner cette réactivité croisée en utilisant une augmentation de la réponse TST comme mesure de l’infection récente avec M tuberculosis au lieu d’utiliser la positivité TST et la négativité du TST comme points limites. Peut-être le plus important, le TST ne peut pas distinguer BCG -vaccinés provenant de personnes infectées par M. tuberculosis En tant que tel, ce test aura probablement une valeur limitée dans l’évaluation de l’efficacité du vaccin. Cependant, il peut encore être utile de dépister la population d’essai avant la vaccination et peut-être de mesurer certains aspects de la réponse immunitaire au vaccin. Dans ce contexte, il faut se rappeler que plusieurs les essais vaccinaux ont démontré qu’un test cutané positif en réponse à la vaccination par le BCG ne permet pas de prédire la protection contre la tuberculose Il existe des moyens potentiels d’éviter les limites de la PPD Premièrement, on pourrait concevoir un vaccin qui ne déclenche pas de qui réagissent avec les antigènes de PPD Ceci peut être réalisable pour certains des vaccins candidats à sous-unités Deuxièmement, un nouvel antigène de test cutané qui réagit avec les lymphocytes T induits par une infection à M tuberculosis mais pas avec ceux provoqués par le vaccin candidat pourrait être développé. , pour évaluer un vaccin sous-unitaire basé sur l’antigène -kDa, on pourrait développer un nouveau réactif de test cutané dépourvu de cet antigène, soit en le retirant du PPD par immunoaf chromatographie de finesse ou bien en fabriquant du PPD à partir d’une souche de M tuberculosis génétiquement modifiée pour inactiver les gènes de l’antigène-kDa. On pourrait également utiliser la nouvelle génération de réactifs de test cutané en cours de développement. antigènes purifiés En plus de la réponse immunitaire cellulaire, divers tests sérologiques pour mesurer les anticorps dirigés contre les antigènes mycobactériens ont été utilisés pour identifier les personnes infectées et les personnes atteintes de tuberculose active. En général, les tests publiés souffrent des mêmes limitations comme le TCT Par exemple, dans certaines populations, la spécificité des tests est préoccupante en raison des faux positifs dus aux anticorps contre les antigènes croisés portés par les mycobactéries environnementales. En outre, la plupart des tests ne distinguent pas clairement les infections actives des maladies inactives. ou une exposition antérieure Des progrès récents dans le développement de tests sérologiques utiles et fiables décrivent Dans le rapport de Gennaro dans ce numéro pp S-En résumé, la nécessité de doser les différents résultats d’une infection reste une partie importante des efforts d’évaluation des vaccins. Études actuelles pour définir quelles protéines mycobactériennes sont exprimées spécifiquement pendant la croissance active en macrophages ou pendant le stade de persistance non répliquant de la tuberculose sont prometteurs pour identifier les antigènes qui peuvent être uniques pour un stade particulier du processus pathologique. Ces protéines peuvent être des réactifs utiles pour détecter les réponses immunitaires spécifiques au stade dans les tests cutanés, dans d’autres tests sur mesure. réponses immunitaires cellulaires, par exemple, production d’IFN-γ, ou dans des tests pour mesurer la production d’anticorps. Cependant, comme ces protéines ne sont actuellement identifiées et que leurs immunoréactivités sont encore inconnues, les tests spécifiques au stade sont loin d’être intégrés dans un essai vaccinal.

Détection de personnes atteintes d’une maladie active

L’un des principaux résultats de l’administration d’un vaccin est la prévention des nouveaux cas de tuberculose infectieuse. Les nouveaux cas reposent sur une surveillance active de la population d’essai. , fièvre et perte de poids Des informations de confirmation peuvent être obtenues à partir du TST et d’une radiographie thoracique Le diagnostic définitif nécessite l’isolement de M tuberculosis à partir du spécimen d’un patient.Dans de nombreux pays, le laboratoire clinique pour un spécimen suspecté et s’arrête avec l’examen microscopique des frottis directs de l’échantillon pour la présence de bacilles acido-alcoolo-résistants Bien que la microscopie à frottis direct soit assez spécifique pour la tuberculose dans ces milieux, seulement environ% -% des cas de tuberculose sont détectés directement. examen de frottis La sensibilité de l’examen de frottis peut être augmentée à% -% si les spécimens sont liquéfiés et les bacilles Après la prolifération des bactéries, des tests biochimiques ou des tests d’hybridation des acides nucléiques sont utilisés pour identifier M tuberculosis Aux États-Unis, les mycobactéries sont isolées de l’échantillon traité par inoculation de portions de l’échantillon sur des milieux solides ou liquides. , les médecins se plaignent que la durée de ce processus, généralement – semaines, interfère avec leur capacité à détecter et traiter la tuberculose Cependant, pour un essai de vaccin, la durée de détection et d’identification n’est probablement pas une préoccupation majeure. , beaucoup d’efforts ont été consacrés au développement d’une procédure diagnostique capable de détecter et d’identifier les mycobactéries directement à partir des échantillons de patients, évitant ainsi les nombreuses semaines nécessaires à la culture. La détection directe nécessite un test très sensible et spécifique. lequel un composant mycobactérien utile au diagnostic peut être amplifié à un niveau détectable Par exemple, v Des dosages chromatographiques sensibles peuvent être utilisés pour détecter des quantités femtomolaires d’acide tuberculostéarique ou de -eicosanol . Toutefois, ces dosages ultrasensibles peuvent ne pas être abordables dans un contexte d’essai vaccinal et n’ont pas encore été prouvés aussi sensibles que la culture. Par exemple, Murtagh a évalué la capacité des billes magnétiques enrobées d’un anticorps de lapin contre le lipoarabinomannane à capturer les bacilles tuberculeux à partir d’expectorations digérées. Les bacilles capturés ont été détectés par microscopie AFB standard Parmi les échantillons positifs pour la culture analysés,% d’entre eux étaient positifs à l’examen de frottis AFB standard, tandis que% d’entre eux étaient positifs par immunocapture – amélioration significative de la sensibilité. un équipement coûteux était nécessaire Cette méthode techniquement facile pourrait être utilisée pour improviser e l’identification des patients tuberculeux dans un essai vaccinal, en particulier dans les zones où la tuberculose représente la grande majorité des spécimens AFB-positifs et où les capacités de culture sont limitées. Outre les tests ultrasensibles, on peut utiliser un système d’amplification pour détecter directement les mycobactéries. des systèmes d’amplification d’acide nucléique pour détecter M tuberculosis sont disponibles dans le commerce ou dans des essais cliniques, tels que le test MTD Gen-Probe, San Diego, CA et le test Amplicor Roche Molecular Systems, Alameda, CA; En général, les tests d’amplification des acides nucléiques sont rapides, fournissant un résultat in-h, et ils sont hautement spécifiques pour la détection de la tuberculose. Dans une étude vaccinale où le délai d’exécution est moins important que dans les décisions de traitement. Ces tests présentent des inconvénients: ils sont chers, et ils ne sont pas aussi sensibles que la culture. Par exemple, alors que% d’échantillons à bacilloscopie positive, positifs à la culture sont positifs dans les tests d’amplification, seulement% -% des frottis négatifs, les échantillons positifs pour la culture sont positifs dans les tests d’amplification

Résumé

Malgré leurs limites, les méthodes éprouvées de culture conventionnelle et le TST sont actuellement les principaux tests diagnostiques disponibles pour aider à évaluer un vaccin candidat. Cependant, dans de nombreuses régions, un essai visant à évaluer un vaccin pour prévenir Ainsi, le soutien à un essai peut comprendre la mise en place d’un laboratoire de mycobactériologie, la fourniture d’équipement et la formation de laborantins à ces méthodes conventionnelles. Cette amélioration de l’infrastructure complique quelque peu l’évaluation du vaccin, mais La mise en place d’un laboratoire capable de cultiver et de détecter de manière fiable la tuberculose constitue une avancée majeure dans les efforts globaux de lutte contre la tuberculose. Il est nécessaire de développer de meilleurs tests capables de distinguer rapidement les éventuelles défaillances vaccinales des personnes immunologiquement protégées. divers résultats d’une infection Recherche pour identifier Des antigènes spécifiques ou des réponses immunitaires spécifiques au stade sont prometteuses à cet égard, examinées par Gennaro dans ce numéro [voir pages S-] En outre, des tests pour identifier les personnes infectées susceptibles de développer une maladie active et les personnes atteintes d’infections actives avant le développement clinique. des symptômes sont nécessaires pour raccourcir la phase de suivi nécessaire d’un essai de vaccin antituberculeux de décennies à une durée beaucoup plus courte. Des recherches pour identifier des marqueurs de substitution d’infection, de maladie ou de protection sont nécessaires, examinées par Ellner dans ce numéro [voir pages S-] éviter la nécessité d’utiliser la maladie cliniquement apparente comme point final dans les essais vaccinaux