Noi direcţii în imunoterapia alergenică

Introducere

Afecţiunile alergice cu manifestări respiratorii şi cutanate sunt tulburări cu importanţă şi prevalenţă semnificative la nivel mondial, reprezentând principala patologie cronică în rândul adolescenţilor şi adulţilor tineri⁽¹⁾.

În funcţie de locul de apariţie a reacţiei inflamatorii, există mai multe tipuri de manifestări alergice: rinită (RA), astm, conjunctivită, dermatită atopică, urticarie, iar în unele cazuri poate apărea angioedemul sau şocul anafilactic^(2,3). Printre principalele semne şi simptome întâlnim: pruritul nazal, strănutul, obstrucţia nazală, tusea, dispneea, lăcrimarea excesivă, pruritul ocular, edemul, eritemul sau erupţiile cutanate^(3,4).

Tratamentul acestui cumul de manifestări ar trebui să restabilească viaţa socială normală, olfacţia, simţul gustativ şi somnul odihnitor, dar şi statutul comorbidităţilor. O strategie benefică pentru controlul evoluţiei patologiilor alergice cuprinde eliminarea alergenului din mediul înconjurător al pacientului sau limitarea expunerii la acesta⁽²⁾. Singura modalitate de tratament care modifică evoluţia naturală a bolii, inducând rezultate eficiente de lungă durată, este imunoterapia alergenică (allergen immunotherapy; AIT). AIT induce toleranţă specifică pentru diverse alergene, conducând la rezoluţia inflamaţiei şi a simptomelor asociate^(2,3,5). Această terapie a fost recent introdusă şi în ghidurile internaţionale de management al bolilor alergice.

Din punctul de vedere al indicaţiilor, ghidul ARIA (Allergic Rhinitis and its Impact on Asthma) 2016 recomandă imunoterapia alergenică pentru formele moderat-severe ale rinitei alergice persistente sau intermitente care nu răspund eficient la tratamentul medicamentos^(2,6).

În ceea ce priveşte astmul alergic, prevenirea apariţiei lui ar putea fi realizată cu ajutorul câtorva măsuri profilactice. În acest scop se pot identifica persoanele cu risc crescut de a dezvolta boala timpuriu, iar adoptarea diferitelor atitudini, precum evaluarea obstrucţiei bronşice, evidenţierea eozinofiliei într-o hemoleucogramă, diagnosticul alergologic in vivo (folosind testul cutanat prick) sau in vitro (prin determinarea anticorpilor IgE alergen-specifici), pot dezvălui debutul afecţiunii şi astfel conduc la iniţierea promptă a tratamentului, ceea ce are numeroase beneficii^(6,7,8).

Ghidul GINA (Global Initiative for Asthma) 2018 indică AIT, administrată fie pe cale subcutanată (subcutaneous immunotherapy; SCIT), fie sublingual (sublingual immunotherapy; SLIT), în formele de astm alergic la care se asociază şi rinoconjunctivită alergică, dacă volumul expirator maxim pe secundă este peste 70%. Terapia este recomandată ca metodă terapeutică alături de evitarea contactului cu alergenul şi tratamentul farmacologic^(9,10).

De la alergie la dezvoltarea toleranţei imunologice

Prin expunerea la alergene, acestea ajung la nivelul mucoasei tractului respirator, unde există o concentraţie mare a celulelor de apărare ale sistemului imunitar înnăscut. Aici are loc contactul alergenului cu limfocitele B (LB) şi cu celulele prezentatoare de antigen (de exemplu, celula dendritică)⁽¹¹⁾. Consecutiv maturizării prin expunere la antigen, celulele dendritice iniţiază răspunsul imunitar adaptativ, prin prezentarea peptidelor alergenice limfocitului T (LT), prin intermediul moleculelor complexului major de histocompatibilitate (MHC)^(4,12).

Ca răspuns la contactul sensibilizant, LT se diferenţiază preferenţial înspre un fenotip de limfocite Th2 capabile să determine LB să producă anticorpi, să stimuleze dezvoltarea de limfocite T de memorie şi să secrete citokine (în principiu, cele de tip Th2: IL-3, IL-4, IL-5, IL-6, IL-9, IL-10, IL-13). Aceste citokine conferă un impuls important pentru chemotactismul, maturarea şi activarea celulelor inflamatorii^(4,5).

Pentru stimularea celulelor T naive, LB necesită două semnale (cu unele excepţii) pentru a deveni active. Astfel, limfocitele B sunt capabile să răspundă în mod direct la antigenele solubile sau sub formă de particule prin intermediul imunoglobulinelor M (IgM) legate de membrană, care funcţionează ca unităţi de recunoaştere. Cealaltă formă de costimulare solicitată de LB are loc după întâlnirea iniţială cu antigenul şi este furnizată de LT sub forma unui ligand CD40 asociat membranei, care se leagă de CD40 de pe membrana limfocitului B. Chiar dacă nu este necesară pentru activarea iniţială, este foarte importantă pentru comutarea clasei de imunoglobuline secretate. În acest mod se realizează comutarea izotipică înspre generarea de IgE de către plasmocit^(3,4,7).

Mastocitele fiind sensibilizate consecutiv legării încrucişate a receptorilor, expunerea ulterioară la alergen va duce la reacţia imediată urmată de degranularea şi eliberarea aminelor (principală fiind histamina) şi citokinelor vasoactive preformate şi sinteza unei varietăţi de mediatori inflamatori derivaţi din acidul arahidonic (leucotrienele B4, C4 şi D4, prostaglandina D2, tromboxani), provocând simptomele imediate ale alergiei⁽⁴⁾.

Reacţiile întârziate şi cronice sunt datorate prezentării alergenelor către limfocitele T după o prealabilă sensibilizare, ducând la eliberarea de citokine proinflamatorii, cum ar fi IL-4, IL-5 şi IL-13. Citokinele Th2, precum IL-5, realizează chemotactism pentru eozinofile, care se vor concentra la nivelul ţesutului, unde se eliberează mediatori inflamatori. Totodată, chemokinele eliberate de mastocite şi de alte tipuri de celule recrutează în mod direct celule inflamatorii care contribuie la reacţia întârziată, caracterizată printr-un influx de eozinofile şi limfocite Th2. Eozinofilele eliberează o gamă de mediatori proinflamatori, incluzând leucotriene şi proteine bazice, şi ar putea fi o sursă importantă de IL-3, IL-5 (cu rol major în reglarea formării, recrutării, activării şi supravieţuirii eozinofilelor), IL-13 şi GM-CSF^(2,4).

Pentru contracararea efectelor procesului alergic, administrarea imunoterapiei va duce la creşterea pragului de toleranţă a organismului pentru un tip de alergen, desensibilizarea la pacienţii monosensibilizaţi soldându-se adesea cu succesul terapeutic⁽⁴⁾.

La momentul actual, desensibilizarea alergică prin imunoterapie reprezintă singura abordare specifică în terapia rinoconjunctivitei alergice, influenţând pe termen lung evoluţia. Aceasta are ca efect restaurarea imunităţii normale pentru un anumit tip de alergen. AIT determină activarea unei succesiuni de mecanisme care conferă toleranţă imunologică şi eliminarea inflamaţiei, suprimând astfel simptomatologia clinică. Astfel, induce o modificare în grupul de limfocite T helper 2, secretoare de IL-4, înspre formarea de populaţii T reglatoare (LTreg), IL-10-secretoare, specifice pentru acelaşi epitop alergenic^(4,14). Consecutiv, s-a observat o bună concordanţă între un număr crescut de Treg şi ameliorarea simptomatologiei. Totodată, se produce o proliferare a limfocitelor B reglatoare (LBreg) care produc IgG4 în defavoarea IgE, ducând la memoria toleranţei imunologice. LTreg sunt capabile să influenţeze mastocitele şi bazofilele pentru a reduce inflamaţia, dar şi să producă o scădere a numărului de eozinofile la nivelul mucoaselor (figurile 1şi 2)⁽¹⁵⁾.
 

Noi aspecte în abordarea formelor moleculare de vaccin

Caracterizarea moleculară a alergenelor a condus la progrese importante în dezvoltarea şi producerea de forme specifice de imunoterapie, ultimele studii axându-se asupra vaccinării profilactice bazate pe tehnologii ce utilizează ADN‑ul recombinat şi peptide sintetice obţinute prin metode chimice^(16,17).

Progresul în dezvoltarea unui tip de vaccin în care triada siguranţă–aderenţă–eficacitate este îndeplinită la un nivel cât mai înalt se realizează cu ajutorul noilor tehnologii de biologie moleculară, inginerie genetică şi bioinformatică^(16,18).

Clasificând tipurile de imunoterapie în funcţie de bazele moleculare utilizate, la ora actuală există în studiu vaccinuri care conţin^(16,19):

• peptide care includ epitopi ai limfocitelor t (t cell epitope-containing peptides)

• vaccinuri bazate pe epitopul limfocitului b (b cell epitope-containing vaccins)

• hipoalergene recombinate (recombinant hypoallergens)

• vaccinuri care au la bază acizi nucleici (nucleic acid-based vaccines)

• alergene cpg-conjugate (cpg-conjugated allergens)

• alergene de tip sălbatic recombinate (recombinant wild-type allergens)

• peptide transportoare recombinate (recombinant peptide carrier-based ait).

Principiul imunoterapiei alergenice constă din administrarea repetată, în doze crescânde, a alergenului, cu scopul de a modifica răspunsul imunologic alergen-specific al pacientului şi de a induce toleranţă faţă de acesta. Iniţial se utilizau pentru AIT extracte alergenice şi proteine purificate din sursele naturale de alergen, uneori cu efecte adverse greu de tolerat, ceea ce a dus la dezvoltarea unor metode de modificare chimică a extractelor alergenice, cu activitate alergenică scăzută⁽²⁰⁾. Un pas important pentru AIT l-a reprezentat elucidarea secvenţei de aminoacizi şi a structurii alergenelor prin tehnici de clonare moleculară, precum şi producerea de alergene recombinate⁽²¹⁾. Astfel a devenit posibilă şi producerea unor peptide sintetice cu epitopi pentru limfocitele T sau B şi a unor derivaţi hipoalergenici, aceste molecule fiind apoi testate în studii clinice⁽²²⁾.

Cartarea epitopilor alergenici pentru limfocitele B (deci pentru IgE) şi T este deosebit de utilă pentru producerea unor peptide care pot fi utilizate cu efecte adverse minime în imunoterapia alergenică.

Epitopii alergenici pentru limfocitele T sunt secvenţe liniare din alergene care se leagă de receptorii alergen-specifici ai limfocitelor T şi care nu prezintă reactivitate IgE. Astfel, capacitatea lor de a lega încrucişat IgE alergen-specifice este mult redusă, ceea ce are drept rezultat o scădere a efectelor adverse IgE-mediate. Aceşti epitopi de dimensiune redusă de obicei nu induc producţie de imunoglobuline G specifice care să blocheze alergenul, astfel încât efectul lor terapeutic se bazează doar pe inducerea imunotoleranţei prin limfocite T producătoare de IL-10⁽²⁴⁾.

Imunoglobulinele E recunosc în principal epitopi conformaţionali (discontinui), care de obicei se găsesc la nivelul suprafeţei expuse a alergenului. Epitopii conformaţionali se formează prin alăturarea unor porţiuni ale alergenelor care vin în proximitate spaţială în molecula pliată şi care vor fi recunoscute ca atare de către IgE⁽²⁵⁾. Dacă structura cuaternară a moleculei alergenice se pierde (de exemplu, când alergenul este fragmentat), epitopii IgE conforma­ţionali vor fi distruşi, rezultând molecule hipoalergenice, cu reactivitate IgE scăzută sau absentă.

Moleculele hipoalergenice pot fi exprimate ca molecule recombinate prin utilizarea unor organisme precum Escherichia coli. Reactivitatea IgE se poate reduce semnificativ prin diferite tehnici de biologie moleculară, precum introducerea unor mutaţii în secvenţa peptidică, reasamblarea sau deleţia unor secvenţe ori oligomerizarea moleculelor⁽²⁶⁾. Majoritatea epitopilor pentru limfocitele T sunt păstraţi în moleculele hipoalergenice. Aceste molecule pot fi grefate pe proteine transportoare non­alergenice, pentru a se obţine peptide legate de transportor fără reactivitate IgE, dar care pot fi utilizate pentru inducerea de răspunsuri IgG alergen-specifice după imunizare. IgG astfel induse se leagă de peptidele alergenului pliat şi ocupă aminoacizi din cadrul epitopilor IgE conformaţionali, blocând legarea IgE de alergen (figurile 3 şi 4)⁽²⁷⁾.
 

Strategii de administrare a imunoterapiei

La momentul actual se utilizează mai multe tipuri de imunoterapie, cele mai comune fiind administrate pe cale subcutanată (SCIT) şi sublinguală (SLIT), iar cel mai nou dezvoltate fiind pe calea inhalatorie, intranazală, epicutanată sau intralimfatică^(16,29).
 

Preparatele care s-au folosit în trecut pentru AIT aveau marele dezavantaj că produceau adesea reacţii adverse (figura 5). În consecinţă, a fost necesară reducerea reacţiilor adverse. Acest deziderat ar putea fi obţinut prin folosirea unor adjuvanţi, cum ar fi hidroxidul de aluminiu, care stabilizează extractul alergenic⁽¹⁶⁾. Un alt mod de a diminua efectele secundare este prin reducerea reactivităţii IgE a extractelor alergenice şi reţinerea epitopilor limfocitelor T, prin inginerie genetică a derivaţilor alergenelor hipoalergenice recombinate sau denaturarea chimică a alergenelor recombinate^(16,29). Au fost abordate mai multe tehnici, precum producţia de fragmente de alergene recombinante, alergene mutante şi produse de tip mozaic. Astfel de substanţe modificate care prezintă reactivitate IgE redusă sunt denumite alergoizi⁽¹⁶⁾. În prezent este posibilă studierea contribuţiei efectelor IgE-mediate, respectiv non-IgE-mediate, la dezvoltarea inflamaţiei alergice, prin compararea peptidelor cu epitopi pentru limfocitele T (non-IgE-reactive) şi a derivaţilor hipoalergenici cu alergenul sălbatic corespunzător (IgE-reactiv). Inflamaţia alergică IgE-mediată este în mod clasic indusă de degranularea mastocitelor şi bazofilelor, care este mecanismul-cheie pentru reacţia alergică imediată. Cu toate acestea, activarea non-IgE-mediată a limfocitelor T, răspunsurile IgA şi IgG alergen-specifice şi activarea complementului pot contribui în diferite proporţii la dezvoltarea inflamaţiei alergice, dar mecanismele acestor fenomene nu sunt în totalitate cunoscute. Aceste mecanisme, precum şi posibilele modalităţi de contracarare în cadrul AIT sunt prezentate în figura 6 şi în tabelul 1.
 

La momentul actual, imunoterapia se realizează cu ajutorul a două tipuri de preparate care conţin ca elemente de bază alergoizi şi derivaţi ai acestora, respectiv extracte alergenice. Avantajul revine produselor care conţin alergoizi, datorită faptului că acestea sunt dezvoltate prin inginerie moleculară şi astfel vor avea o alergenicitate mai scăzută, menţinându-şi în acelaşi timp imunogenicitatea crescută⁽³⁰⁾.

Administrarea AIT se recomandă a fi continuă, cu o perioadă de iniţiere şi una de menţinere. Se începe cu doze progresiv crescânde de preparat alergenic până la atingerea dozei de menţinere, pentru aproximativ 3-6 luni (perioada de iniţiere). Ulterior acestei etape urmează perioada de menţinere, care constă în administrarea de rapeluri vaccinale la intervale de 4-8 săptămâni⁽³⁾.

Durata medie a terapiei este între 3 şi 5 ani. Pe parcursul acestui timp îndelungat în care pacientul primeşte preparatele imunoterapice, organismul reuşeşte să antagonizeze răspunsul alergic, conferindu-se toleranţă imunologică şi asigurându-se astfel un management superior al afecţiunilor alergice induse de alergene⁽³¹⁾.

AIT are ca indicaţii tratamentul formelor moderat-severe de alergie, cel mai frecvent implicate fiind rinita, conjunctivita şi astmul alergic⁽⁹⁾. Avantajul major al AIT în gestionarea pacienţilor cu RA este rerezentat de prevenţia apariţiei astmului şi reducerea noilor sensibilizări⁽¹⁰⁾.

Momentan sunt disponibile diverse preparate care conţin polenuri de graminee, arbori şi buruieni (ambrozia şi pelinariţă), acarieni, mai multe specii de mucegaiuri şi epitelii de animale⁽³⁾. Conform metaanalizei realizate de Kakourou în 2017, există dovezi clare ale beneficiilor imunoterapiei alergenice cu acarieni din praful de casă, polen de graminee, păr de câine/pisică, beneficii sugerate dar neconfirmate ale celei cu polen de arbori şi nu s-au observat beneficii ale imunoterapiei cu mucegaiuri⁽³²⁾.

În ceea ce priveşte căile uzuale de administrare a imunoterapiei alergenice, respectiv cea subcutanată şi cea sublinguală, studiile clinice arată că ambele sunt benefice (tabelul 2), cu menţiunea că există puţine studii care să le compare direct.
 

Perspectivele intervenţiei terapeutice eficiente

În cele din urmă, a devenit evident faptul că unul dintre marile avantaje ale AIT este capacitatea acesteia de a preveni progresia formelor uşoare către cele severe de alergie⁽¹⁶⁾. S-a demonstrat că AIT poate preîntâmpina dezvoltarea astmului la cei cu rinită, când este administrată de la vârste timpurii, în perioada copilăriei. În consecinţă, s-ar putea lua în considerare aplicarea AIT la copii deja sensibilizaţi, dar care încă nu sunt simptomatici, aceasta reuşind să împiedice dezvoltarea manifestărilor alergice. Treptat, apar tot mai multe studii care explorează imunoterapia profilactică⁽³⁴⁾. Cu toate acestea, va fi necesar să implementăm tehnologii inovatoare în AIT, care să inducă în mod selectiv un răspuns susţinut de protecţie prin IgG, fără stimularea producţiei de IgE⁽³⁵⁾.

După Valenta R. et al., există trei categorii de intervenţii terapeutice propuse pentru tratamentul patologiei alergice⁽¹⁶⁾.

Primul demers presupune prevenirea sensibilizării IgE în prima copilărie, fie prin vaccinarea timpurie a copiilor, fie prin vaccinarea mamelor care încă nu au fost sensibilizate, astfel încât să transfere anticorpi de protecţie urmaşilor (figura 7). În acest mod se realizează blocarea răspunsul imun şi, consecutiv, prevenirea dezvoltării seriei clonale de limfocite Th2 care reacţionează la contactul cu alergenele^(34,36).
 

Cea de-a doua variantă presupune utilizarea tratamentului antiinflamator (glucocorticoizi) sau a imunoterapiei. Profilaxia secundară se realizează prin îm­pie­dicarea progresiei de la sensibilizarea IgE clinic silenţioasă înspre alergie simptomatică sau prin stoparea progresiei de la forme uşoare până la cele severe (de exemplu, rinită-astm). Aceasta va duce la blocarea activării limfocitelor Th2 alergen specifice, fie direct fie indirect prin efectele medicaţiei asupra celulelor prezentatoare de antigen^(9,16).

A treia posibilitate este de a bloca moleculele efectoare care provoacă simptomele clinice ale bolii alergice: de exemplu, prin tratamentul cu antihistaminice, cu antagonişti ai leucotrienelor, cu anticorpi neutralizanţi specifici pentru citokine Th2 sau cu anticorpi specifici pentru IgE^(1,16).

Concluzii

Patologia alergică are un impact semnificativ asupra calităţii vieţii pacienţilor prin prisma simptomatologiei diversificate şi persistente dobândite în urma sensibilizării. Formele moderate sau severe de boală tind să fie mai dificil de controlat cu ajutorul medicaţiei simptomatice şi, prin urmare, necesită un alt tip de terapie, care să ducă la îmbunătăţirea prognosticului. AIT este astfel recomandată acelora la care terapia farmacologică nu are efectul scontat sau nu este tolerată.

Imunoterapia alergenică este singura terapie care modifică evoluţia bolii, schimbând răspunsul alergic al pacienţilor într-unul care conferă toleranţă imunologică. În consecinţă, aceasta va favoriza regresia fenomenelor alergice şi va duce la scăderea susceptibilităţii pentru neosensibilizări ulterioare, pentru o perioadă mai lungă ulterior întreruperii AIT⁽³⁾.

Din cauza creşterii exponenţiale a frecvenţei alergiilor în populaţia generală, se amplifică nevoia de a avea un tratament cauzal al acestora. Eficienţa demonstrată a preparatelor de imunoterapie arată necesitatea dezvoltării prin inginerie moleculară a unor noi tipuri de vaccinuri în care triada siguranţă–aderenţă–eficacitate să prezinte îmbunătăţiri semnificative, astfel încât acestea să fie utile atât pentru tratament, cât şi pentru profilaxie.

În completarea anamnezei şi a testelor prick cutanate, profilul imunologic al pacientului realizat prin tehnici singleplex sau multiplex este un adjuvant eficace pentru stabilirea indicaţiei de imunoterapie, asigurându-se în acest mod un tratament ţintit⁽³¹⁾.

Dezvoltările recente susţin indicaţia preparatelor de tip alergoid, create prin recombinare moleculară, în defavoarea extractelor alergenice, datorită profilului lor sporit de siguranţă şi faptului că şi-au dovedit eficienţa ca tratament imunomodulator. Pentru durata optimă de 3 ani de administrare, SCIT are în prezent cele mai multe studii care îl recomandă ca tratament. Cu toate acestea, SLIT este tot mai promovat, în mod special pentru alergia la graminee^(16,37,38).

Imunoprofilaxia alergenică este destinată a-i ajuta pe copiii alergici asimptomatici, dar şi pe mamele alergice la vârsta fertilă, cu scopul de a reduce atopia şi predispoziţia pentru alergii în viitor, fapt intens studiat în ultimul deceniu⁽³⁴⁾.

Studiile farmacoeconomice au demonstrat avantajul net al AIT în comparaţie cu terapiile farmacologice. Dar, chiar dacă pe termen lung raportul cost-beneficiu este în favoarea AIT şi acest tratament a fost inclus în ultimii ani în ghidurile internaţionale ARIA şi GINA, costurile iniţiale sunt destul de ridicate, iar aderenţa pacienţilor la terapie este uneori insuficientă, principala cauză fiind durata lungă a curei terapeutice. Aşadar, AIT este încă insuficient utilizată^(9,10).   

Acest articol a fost elaborat în cadrul proiectului INSPIRED (Strategii inovative pentru prevenţia, diagnosticul şi terapia afecţiunilor respiratorii induse de polenul de ambrozia), cod SMIS 103662.