Des isolats de Shigella provenant de l’étude multicentrique entérique mondiale éclairent le développement de vaccins

Des isolats de Shigella provenant de l’étude multicentrique entérique mondiale ont été sérotypés pour guider le développement d’un vaccin. Un vaccin quadrivalent qui comprend les antigènes O de S sonnei, S flexneri a, S flexneri a et S flexneri devrait fournir une large protection.

Contexte Shigella, un agent pathogène majeur des maladies diarrhéiques dans le monde entier, est la cible du développement de vaccins L’étude mondiale multicentrique entérique GEMS a étudié le fardeau et l’étiologie des maladies diarrhéiques modérées à sévères chez les enfants âgés de moins de 18 ans. Shigella était l’un des agents pathogènes les plus communs sur les sites et les strates d’âge GEMS Les sérotypes de Shigella sont examinés pour guider le développement des vaccins. Méthodes Les échantillons de selles des sujets / prélèvements rectaux ont été transportés vers les laboratoires du site. Les colonies de Shigella suspectes ont été identifiées par des tests biochimiques et l’agglutination avec des antisérums. Des isolats de Shigella ont été envoyés au laboratoire de référence GEMS Baltimore, MD, pour la confirmation et le sérotypage de S flexneri; un tiers des isolats ont été envoyés aux centres de contrôle et de prévention des maladies pour le contrôle de la qualité. Shigella dysenteriae et S boydii représentaient respectivement% et% des isolats de Shigella; S flexneri comprenait% et S sonnei% Cinq sérotypes / sous-sérotypes comprenaient% de S flexneri, y compris S flexneri a, S flexneri, S flexneri a, S flexneri b, et S flexneri bConclusions Un vaccin Shigella à large spectre doit protéger contre S sonnei et S sérotypes / sous-sérotypes de S flexneri Un vaccin quadrivalent avec des antigènes O de S sonnei, S flexneri a, S flexneri a, et S flexneri peut fournir une large couverture directe contre ces sérotypes les plus courants et une couverture indirecte contre tout sous-sérotype restant rare. antigènes

sérotypage, shigellose, shigellose, vaccins Voir le commentaire éditorial de Van de Verg et Venkatesan sur les pages «L’étude mondiale multicentrique entérique GEMS du fardeau et de l’étiologie de la maladie diarrhéique modérée à sévère TMS chez les enfants âgés de & lt; années effectuées au cours des années sur des sites en Afrique subsaharienne Basse, Gambie; Bamako, Mali; Comté de Siaya, Kenya; Manhiça, Mozambique et en Asie du Sud Karachi, Pakistan; Kolkata, Inde; Mirzapur, Bangladesh a établi Shigella comme des agents pathogènes supérieurs Le rendement diagnostique accru observé lorsque les spécimens de selles sont examinés en utilisant une réaction en chaîne par polymérase en temps réel à base de gel ou PCR quantitative suggère que le fardeau de la maladie peut être Bien que la morbidité pédiatrique due à la shigellose reste substantielle, la mortalité a diminué en partie à cause de la disparition virtuelle du sérotype S dysenteriae S hautement toxique de Shiga et parce que les directives de l’Organisation Mondiale de la Santé recommandent un traitement antibiotique pour la diarrhée clinique avec sang macroscopique. , Shigella acquiert implacablement une résistance aux antibiotiques qui étaient auparavant efficaces pour diminuer la sévérité et la durée de la maladie ainsi que l’excrétion pathogène Selon la sévérité clinique, le fardeau de la maladie et l’émergence de la résistance aux antimicrobiens, Shigella est une cible de choix. espèces également appelées g Les groupes ou sous-groupes de Shigella englobent les sérotypes et les sous-sérotypes suivants: S sérotypes dysenteriae; S sérotypes flexioni et sous-sérotypes, y compris S flexneri a, b, a, b, a, b, a, b, a, b,, X et Y et de nouveaux sous-sérotypes a et b, précédemment appelé Shigella provisoire -, Y , ou « S flexneri c » ; Sérotypes S boydii; sérotype S sonnei Les sérotypes / sous-sérotypes distincts sont définis par des épitopes conformationnels de leurs antigènes polysaccharidiques O Les études Challenge / rechallenge chez les primates non humains et les volontaires , les études épidémiologiques sur le terrain et les études séroépidémiologiques indiquent que L’infection clinique avec des souches de Shigella de type sauvage confère environ% d’immunité spécifique au sous-groupe et généralement sous-sérotypique. Les vaccins oraux vivants et les vaccins conjugués O-polysaccharide-protéine qui confèrent une protection dans des essais contrôlés randomisés corroborent l’importance du système immunitaire. Réponses aux antigènes de Shigella O La plupart des vaccins de Shigella en développement clinique sont basés sur une protection contre de multiples sérotypes épidémiologiquement importants. Afin de guider rationnellement la formulation des vaccins, il est impératif de disposer de données fiables sur la distribution des sérotypes de Shigella. informations de la g zones géographiques où le pourcentage de décès dus à une maladie diarrhéique chez les jeunes enfants survient

MATÉRIAUX ET MÉTHODES

Conduite au fil des ans, GEMS était une étude cas-témoins stratifiée par âge des TMS chez les enfants âgés de mois résidant dans des populations recensées et cherchant des soins dans des établissements médicaux desservant des sites en Afrique subsaharienne et en Asie du Sud. épidémiologiques et microbiologiques ont été publiés ailleurs

Méthodes épidémiologiques et cliniques

L’Université du Maryland, Baltimore Institutional Review Board et les comités d’éthique de chaque site ont approuvé le protocole Une population recensée a fourni la base de sondage sur chaque site d’étude où les hôpitaux sentinelles ou les centres de santé desservant la population recrutaient des enfants de différents âges: bébés – mois, tout-petits – mois, et jeunes enfants – mois Les enfants admissibles à l’âge de la population recensée visitant les centres souffrant de diarrhée ≥ selles liquides au cours des heures précédentes ont été examinés pour admissibilité Pour être inclus, l’épisode diarrhéique de l’enfant devait être nouveau après ≥ jours sans diarrhée, durée aiguë & lt; au moins des critères suivants définissant la TMS: évidence clinique de déshydratation modérée à sévère des yeux enfoncés, perte de turgescence de la peau ou début de l’administration de liquides intraveineux en fonction du jugement clinique; dysenterie; ou jugement clinique que l’enfant atteint de maladie diarrhéique devait être hospitalisé Pour chaque cas de TMS – parfois contrôlé sans diarrhée, sélectionné au hasard dans la base de données du recensement de chaque site et apparié selon l’âge, le sexe et la communauté résidentielle, quelques jours après l’index apparié Après l’enrôlement, chaque cas et contrôle apparié ont fourni un échantillon de selles ≥ grammes qui, dans l’heure de passage, a été stocké à froid jusqu’à la livraison au laboratoire Si des antibiotiques devaient être administrés aux patients avant la production des selles, des prélèvements rectaux ont été obtenus passage de selles entières pour les dosages restants

Méthodes bactériologiques

Des échantillons de selles / écouvillons rectaux ont été introduits dans Cary-Blair et tamponnés milieux de transport de glycérol salin BGS, ce dernier pour améliorer le rendement de Shigella ; Après l’incubation à ° C, les colonies suspectes ont été soumises à des tests biochimiques Des isolats de Shigella ont été sérotypés sur les sites du champ avec le groupe A polyvalent. Antisérums, B, C et D Denka Seiken Co, Ltd, Tokyo, Japon ou Reagensia AB, Solna, Suède et expédiés au Laboratoire de référence GEMS au Centre de développement des vaccins CVD pour confirmation et identification des sérotypes / sous-sérotypes individuels de S flexneri et S dysenteriae Un tiers des isolats sérotypés à la CVD ont été envoyés aux CDC pour la confirmation sérotypique. Les gènes chromosomiques codant pour l’entérotoxine Shetella de Shigella ont été amplifiés par PCR en utilisant les amorces suivantes: setAForward: ‘- CAG CGT CTT TCA GCG ACA GTG TTT -‘setAReverse: ‘- AGC ATG ATA CTC AAC AGC CAG ACC -‘setBForward:’ – ATA CTG GCT CCT GTC ATT CAC GGT -‘setBReverse: ‘- GGA AGT GAC AGG GCA TTT GTG GAT -‘

Méthodes statistiques

Les distributions d’espèces ont été comparées par χ test avec les degrés de liberté Les espèces individuelles et les sous-sérotypes ont été comparés en utilisant le test with sans correction de continuité ou le test exact de Fisher P ≤ a été considéré comme statistiquement significatif

RÉSULTATS

Les sérotypes / sous-sérotypes neri sont ceux que l’on propose d’inclure, avec S sonnei, dans une souche quadrivalente de Shigella à large spectre. Les souches flexneri étaient auparavant appelées Shigella «provisoire», «provisoire Y» ou «S flexneri c» Mirzapur, Bangladesh. Ainsi, il était important de comparer les données sur le sérotype du Bangladesh avec les données des autres sites du GEMS. Tableau Les distributions globales des espèces au Bangladesh et les autres sites combinés étaient significativement différents. , mais les différences absolues pour les espèces individuelles étaient modestes Les pourcentages des espèces les plus répandues, S flexneri et S sonnei, étaient similaires et non significativement différents au Bangladesh par rapport aux autres sites combinés. Les pourcentages des sous-sérotypes S flexneri étaient significativement différents seulement pour S flexneri b , S flexneri b, S flexneri et S flexneri X La proportion d’isolats qui étaient S flexneri plus S Remarquablement, il y avait peu de variation de la prévalence de Shigella sonnei et de S flexneri dans les sérogroupes et les sérotypes proposés pour le vaccin à base de S flexneri parmi les isolats de Shigella provenant du monde entier. Cas d’étude multicentrique entérique par année de l’étude Tous les sites GEMS Sites GEMS autres que le Bangladesh Bangladesh Serogroupe, sérotype ou sous-sérotype Année Année Année Année Année Année Année Année Isolats totaux S sonnei% a% a% a% b% b% b% c% c% c S flexneri% a% a% a% b% b% b% c% c% c S flexneri S sonnei% a% a% a% b b% b% c% c% c S flexneri a, a et En% de tous les S flexneri% d%%% e%%% f%% en% de tous les isolats% a%%% b%%% c%% S sonnei S flexneri a, a et% a%%% b%%% c%% S sonnei tous les sérotypes S flexneri autres th a S flexneri a% a%%% b%%% c%% Tous les sites GEMS Sites GEMS autres que Bangladesh Bangladesh Sérogroupe, sérotype ou sous-sérotype Année Année Année Année Année Année Année Année Année Isolats totaux S sonnei% a% a% a % b% b% b% c% c% c S flexneri% a% a% a% b% b% b% c% c% c S flexneri s sonnei% a% a% a% b b% b% c% c% c S flexneri a, a et As% de tous S flexneri% d%%% e%%% f%% En% de tous les isolats% a%%% b%%% c%% S sonnei S flexneri a, a et% a%%% b%%% c%% Tous les sérotypes S flexneri autres que S flexneri a% a%%% b%%% c%% Abréviation: GEMS, Global Enteric Multicenter Studya Pourcentage de tous les isolats de cas pour une année d’étude particulière pour tous les sites GEMSb Pourcentage de tous les isolats de cas pour une année d’étude particulière pour les sites GEMS autres que le Bangladeshc Pourcentage de tous les cas Pourcentage de tous les isolats de S flexneri pour une année particulière pour tous les isolats de GEMS Pourcentage de tous les isolats de S flexneri pour une année d’étude particulière pour les sites GEMS autres que le Bangladeshf Pourcentage de tous les isolats de S flexneri pour une année particulière pour les isolats du Bangladesh à partir du tableau des sujets témoins, il y avait moins de représentation de S flexneri N =; % par rapport aux cas, où% de tous les isolats étaient S flexneri P & lt; Shigella flexneri a, S flexneri b, S flexneri a et S flexneri représentaient% des isolats de S flexneri vs% des isolats de contrôle S flexneri Shigella flexneri une première en fréquence suivie de S flexneri parmi les cas; Parmi les contrôles, S flexneri est classé premier suivi de S flexneri aIl y avait une excellente concordance entre CVD et CDC dans le contrôle de qualité du sérotypage Les isolats de S dysenteriae envoyés par CVD ont été confirmés par CDC comme sérotypes S dysenteriae N =, N =, N =, N = , N = et N = CDC confirmés de S boydii putatifs qu’ils ont sérotypés comme S boydii N =, N =, N =, N =, N =, N =, N =, N =, N =, N =, N =, N =, N = et N =; l’isolat restant était Escherichia albertii, qui est connu pour partager les antigènes O avec S boydii Des isolats putatifs de S sonnei, ont été confirmés et ont été trouvés par CDC pour être S serenteriae-comme sérotype provisoire – sérotype CDC confirmé sous-typage de la S flexneri envoyé, l’exception étant une souche identifiée par CVD comme S flexneri b mais montrée par CDC comme étant S dysenteriae mix-up Enfin, les isolats de Shigella envoyés par CVD ont été jugés non typables avec les réactifs disponibles CDC identifiés de la; étaient des sérotypes provisoires de type S dysenteriae – et étaient des sérotypes provisoires C-ShET de type S boydii, une entérotoxine classique constituée de sous-unités A enzymatiquement actives liées aux sous-unités B de liaison, est codée par setAB situé dans l’îlot pathogénicité chromosomique de Shigella [, ], identifiée à l’origine dans S flexneri a Notamment, de GEMS S flexneri a été testée positive pour ShET, comme toutes les souches S flexneri b testées Seules% d’isolats d’autres sérotypes S flexneri étaient positifs, y compris / S flexneri b, / S flexneri Y , et / S flexneri un

DISCUSSION

Antigène de groupe II, antigène de groupe, antigène de type IIa antigène de groupe, antigène de groupe, antigène de groupe, antigène de groupe a, antigène de «  » Et « , » Groupe antigène «  » un antigène de groupe « , » un antigène de type III antigène de groupe «  » un antigène de groupe « , » un antigène de groupe «  » un antigène de groupe « , » un … … … … … … … … … … … … Serotypes dans le vaccin quadrivalent Shigella et leurs antigènes O Sérotypes et sous-sérotypes de S flexneri Pas dans le vaccin quadrivalent a b b b a b a b a b X Y S flexneri un type antigène II et antigène de groupe « , » antigène de groupe « , » antigène de type IIa antigène de groupe « , » un antigène de groupe « , » un antigène de groupe « , » un … antigène de groupe « , » un antigène de type III et antigènes de groupe  » et « , » Groupe antigène «  » a Gro antigène supérieur « , » un antigène de type antigène de groupe IIIa «  » un antigène de groupe « , » un antigène de groupe «  » un antigène de groupe « , » un antigène de type S flexneri VI … … … … … … … .. constitutionnel. … … … … … Noriega et al ont utilisé le modèle Sereny de kératoconjonctivite du cobaye pour mesurer les réponses sérologiques à réaction croisée et la protection croisée. lorsque des animaux immunisés par voie muqueuse avec un vaccin bivalent vivant contenant S flexneri a et S flexneri a ont été stimulés avec d’autres sous-sérotypes S flexneri Une protection croisée significative a été démontrée contre la provocation avec des sérotypes / sous-sérotypes hétérologues comprenant S flexneri Y, b, b et b; Comme prévu, aucune protection croisée n’a été observée chez les animaux immunisés provoqués par S flexneri Après une maladie ou une vaccination avec un vaccin oral vivant exprimant l’antigène S flexneri a O, le système immunitaire humain croise -réaction des anticorps contre d’autres sérotypes de S flexneri qui partagent des antigènes de type ou de groupe Si la protection croisée observée chez les animaux peut être extrapolée aux humains, un vaccin multivalent comprenant les antigènes O de S sonnei, S flexneri a, S flexneri a, et S flexneri fournirait une couverture directe contre environ% des souches GEMS Shigella, et la protection croisée pourrait fournir jusqu’à% de couverture globale En effet, seul S flexneri et seulement% des isolats de GEMS sont dépourvus des antigènes de groupe partagés mentionnés; S flexneri b exprime antigène de groupe Excluant S flexneri a d’un vaccin multivalent aurait peu d’impact sur l’ampleur globale de la couvertureTable affiche sérotypes GEMS par rapport à la composition du vaccin quadrivalent proposé S flexneri a, S flexneri a, S flexneri plus S sonnei pour estimer l’ampleur de la couverture et de la variation possible dans le temps du point de vue de tous les sites GEMS, du site comptant le plus de cas de Shigella au Bangladesh et des autres sites Seuls des changements minimes dans les sérotypes sont observés d’année en année; l’appariement des sérotypes entre les souches circulantes et la composition vaccinale fournirait une protection directe de% -% et, avec des antigènes de groupe partagés, une couverture de% -% peut être atteinte par une protection croisée Une autre étude multicentrique utilise une surveillance systématique pour détecter les cas de Shigella, quantifier le shigellose, et identifier les sérotypes Von Seidlein et al ont utilisé une définition différente de la maladie diarrhéique comme critère d’éligibilité pour l’inscription, ont obtenu des souches de sujets plus âgés ainsi que des enfants âgés de moins de 18 ans. années, a maintenu la surveillance pour différentes périodes – années, selon le site, et a travaillé uniquement en Asie Chine, Thaïlande, Vietnam, Indonésie, Bangladesh et Pakistan mais a utilisé des méthodes microbiologiques similaires à GEMS et des sites similaires au Pakistan et au Bangladesh. les isolats de Shigella totaux rapportés par Von Seidlein et al , étaient soit S flexneri%, soit S sonnei%, similaires à GEMS; Parmi leurs isolats de S. flexneri, S flexneri a, S flexneri a, ou S flexneri, n’ont pas trouvé de S dysenteriae parmi leurs isolats de S dysenteriae Par voie directe ou via des antigènes de groupe, le vaccin quadrivalent couvrirait au moins % des souches de Shigella entièrement sérotypées isolées par Von Seidlein et al Les données précliniques et cliniques indiquent que ShET contribue à la diarrhée aqueuse observée tôt dans la maladie de S flexneri et aux effets indésirables diarrhéiques associés à certains vaccins oraux vivants [,,] ; Nous avons confirmé que les gènes SHET sont communs dans les isolats S flexneri a et b /,% mais rares parmi les autres sous-sérotypes S flexneri /,% ou autres espèces /,% Sérotypage des isolats GEMS Shigella l’optimisme qu’un vaccin quadrivalent contenant S sonnei et sérotype / sous-sérotypes de S flexneri S flexneri a, S flexneri a, et S flexneri peut fournir une large couverture contre Shigella, qui cause la majorité de la shigellose pédiatrique endémique dans le monde en développement, et peut également fournir large couverture pour les voyageurs

Remarques

Remerciements Les auteurs reconnaissent les prouesses exceptionnelles en sérotypage de Mme Evangeline Sowers au Centre de Contrôle et de Prévention des Maladies CDCDclause de non-responsabilité Les constatations et conclusions de ce rapport sont celles des auteurs et ne représentent pas nécessairement les vues du soutien financier du CDCF. du Bill & amp; Fondation Melinda Gates à M M Conflits d’intérêts potentiels Tous les auteurs: Aucun conflit d’intérêt potentiel Tous les auteurs ont soumis le formulaire ICMJE pour la divulgation des conflits d’intérêts potentiels Conflits que les éditeurs considèrent comme pertinents pour le contenu du manuscrit ont été divulgués