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Módulo 4 - Actividad 5

Comprendiendo mejor la información de resultados de reactogenicidad, inmunogenicidad y eficacia de los estudios

clínicos de nuevas vacunas Dr. Rodrigo Vergara Fisher Escuela de Medicina Universidad de Valparaíso Hospital Carlos van Buren, Valparaíso, Chile

Objetivos:

Comprender los conceptos de reactogenicidad, inmunogenicidad, eficacia y efectividad

Interpretar distintas modalidades de comunicación de resultados de seguridad, inmunogenicidad y eficacia

Conocer avances recientes en el desarrollo de vacunas Contenidos:

Revisión de conceptos sobre reactogenicidad, eficacia e inumnogenicidad.

Medición de resultados de seguridad, inmunogenicidad y eficacia.

En la actividad 4 vimos que los estudios clínicos de nuevas vacunas evalúan - al

igual que los estudios de fármacos-, la seguridad y eficacia de los candidatos a

vacuna y también estudian la respuesta inmune inducida en los participantes. A

continuación veremos sucintamente algunos aspectos propios de los estudios de

vacunas en la manera de reportar estos resultados.

I. Reactogenicidad (seguridad)

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En general la evaluación de seguridad es similar a la realizada en fármacos, por lo

que no nos detendremos en el análisis general de la evaluación de la seguridad.

Sin embargo, como las vacunas están compuestas de antígenos - muchas veces

asociados a adyuvantes que pretenden generar algún grado de inflamación que

potencie la respuesta inmune- y algunas vacunas se producen en base a

microorganismos vivos que se replican en quien la recibe, es esperable que un

porcentaje relativamente alto de los participantes presenten síntomas locales o

generales a las pocas horas o días de recibir la vacuna.

En los ensayos clínicos el grupo comparador puede estar constituido por alguna

vacuna licenciada o por placebo que en ocasiones contiene el adyuvante incluido

en la vacuna en estudio, por lo que también es frecuente que el grupo comparador

presente reactogenicidad.

Para evaluar la reactogenicidad, se entrega a los participantes o a sus padres una

cartilla con síntomas y signos específicos a reportar, como por ejemplo la

presencia de fiebre, alteraciones en el sitio de inyección (dolor, edema,

enrojecimiento), síntomas generales (cefalea, malestar) y gastrointestinales. Si, ya

sea por estudios previos con la vacuna o por preocupaciones acerca del

Estas alteraciones son llamadas reactogenicidad a la vacuna y deben ser

informadas en todos los ensayos clínicos. EL National Institute of Health

de EEUU define la reactogenicidad, específicamente para los ensayos de

vacunas, como eventos adversos frecuentes y que se espera que se

presenten con el agente en estudio, cuya ocurrencia durante el ensayo

debe ser recolectada de manera estandarizada y sistemática usando una

escala de graduación basada en la alteración funcional o en la magnitud

de la reacción1.

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adyuvante utilizado, alguna patología en particular es motivo de preocupación

como posible evento adverso, se consulta además por síntomas específicos de

algún sistema en particular. Cada una de estas manifestaciones es graduada

objetivamente según rango de severidad cuando sea posible (rango de

temperatura en caso de fiebre, tamaño del eritema, etc) o según impresión

subjetiva del participante o el tutor a cargo (limitación de actividad diaria, obliga a

estar en cama, etc).

Para recolectar información más fidedigna, se educa a los participantes en el

llenado de las cartillas y además se los interroga en forma dirigida en las distintas

visitas del estudio. Los resultados de la información así recolectada, habitualmente

se presentan – mediante tablas o gráficos- en porcentaje de participantes en que

ocurre determinada reacción, muchas veces estratificados por intensidad. Los

gráficos de las figuras 1 y 2 son ejemplos sencillos utilizados en un estudio que

comparó vacuna conjugada contra 4 serogrupos de meningococo (ACW135Y)

con vacuna conjugada contra meningococo C2, mientras que la tabla 1 fue

utilizada en un estudio de vacuna contra difteria, tétanos y pertussis acelular en

adolescentes chilenos3.

Fig 1 Percentage of children with local solicited symptoms reportes within 4 days after the firs vaccine dose (Total vaccinated cohort) (Vertical bars = 95% CI). Tomado de ref 2.

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Fig 2. Percentage of children with general solicited symptoms reportes within 4 days after the firs vaccine dose (Total vaccinated cohort) (Vertical bars = 95% CI). Tomado de ref 2.

Tabla 1 Incidencia de síntomas locales y generales en niños y adultos vacunados con dTpa. Tomado de ref 3.

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II. Eficacia Al igual que para los estudios de fármacos, los ensayos clínicos controlados y

aleatorizados (ECCA) constituyen el paradigma científico para evaluar la eficacia

de las vacunas y muchas agencias regulatorias exigen evidencias de eficacia

medida por este tipo de estudios antes de licenciar una vacuna4,5. No es el

objetivo de este apunte revisar en detalle en qué consisten los ECCAs y las

consideraciones que deben tenerse en su diseño, realización y evaluación. Para

ello se sugiere la excelente revisión de Lazcano eta al4. Nos detendremos en la

manera particular en que se debe estimar la eficacia los ensayos de vacunas, ya

que es una característica propia de ellos.

Una vez definida la población en que se realizará el estudio, debe seleccionarse -

en base a características predefinidas de eligibilidad que incluyen la existencia de

un consentimiento adecuadamente informado- a los participantes del estudio.

Luego, esta población es aleatorizada en al menos 2 grupos, 1 que recibe la

vacuna en estudio y 1 grupo control (que recibe placebo o alguna vacuna ya

licenciada habitualmente contra otra enfermedad). El tamaño de esta población se

define en base a la incidencia de la enfermedad en la población estudiada, de la

eficacia esperada de la vacuna y del poder con que el estudio pretenda detectar

diferencias significativas entre la población que recibe la vacuna en estudio y el

grupo control 6.

Después de la aleatorización, ambos grupos son vigilados durante un tiempo

predefinido para detectar la ocurrencia de la enfermedad que se pretende evitar

mediante la nueva vacuna. La incidencia de esta enfermedad se estima dividiendo

el número de personas en que se detecta la enfermedad en cada grupo durante el

período de tiempo del la vigilancia, por el número de personas en cada grupo.

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Posteriormente se divide el riesgo así calculado para el grupo que recibe la

vacuna por el riesgo en el grupo control, obteniendo el riesgo relativo(RR). La

eficacia protectora (EP) se estima restando el RR a 1 y multiplicando por 100 (EP

= 1 - RR x 100%) y refleja la reducción proporcional de la ocurrencia de

enfermedad en el grupo vacunado con respecto a la ocurrida en el grupo control.

Esta eficacia se informa con intervalos de confianza -habitualmente IC 95- que

permiten evaluar si esta eficacia es significativa y visualizar qué tan amplio es el

rango estadístico en que se mueve5.

En los ECCA para evaluación de vacunas se consideran importantes todos los

aspectos de cualquier ECCA. Sin embargo, del párrafo anterior se desprende la

especial importancia que tiene en estos estudios el realizar un estricta vigilancia

de la población bajo estudio, especialmente en lo que respecta a la enfermedad

que se espera prevenir. Debe asegurarse que esta vigilancia sea alta e igualmente

sensible y específica en diagnosticar los casos de enfermedad en el grupo de

estudio y en el grupo control. Por esta razón, frecuentemente estos estudios

permiten optimizar las herramientas diagnósticas en los lugares donde se

desarrollan. Esta vigilancia debe además facilitar la detección de eventos

adversos.

Los resultados de la eficacia así obtenida se presentan en tablas en que se

señalan los intervalos de confianza. Otras veces se utilizan curvas de Kaplan

Meyer (curvas de sobrevida o de riesgo), donde se muestran el número

acumulado de nuevos casos en los grupos de estudio y control en el tiempo. La

tabla 2 y la figuras 3, muestran ejemplos de esto, utilizados en el reporte de

resultados un estudio de vacuna contra dengue y contra rotavirus 7,8.

7

Table 2: Serotype-specifi c and overall effi cacy of CYD tetravalent dengue vaccine against virologically confi rmed dengue diseas. Tomado de Ref.7.

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Fig 3. Cumulative Hazard of a First Episode of Severe Gastroenteritis. The cumulative hazard of a first episode was estimated as a minus-log transformation (of log data to nonlog data) of the Kaplan–Meier survival curve during the period from dose 1 until one year of age among all the infants who received at least one dose of either vaccine or placebo. The difference between receiving placebo and receiving vaccine was significant (P<0.001 by the log-rank test). Tomado de Ref. 8

III. Inmunogenicidad Dejamos para el final el análisis de la inmunogenicidad, que es un aspecto propio

de los ensayos clínicos de vacunas. La inmunogenicidad se evalúa siempre en los

estudios de fase 1 y 2 y frecuentemente en un subgrupo de participantes de los

estudios de fase 3.

En los estudios de fase 1, se estudia la inmunogenicidad para verificar que el

candidato a vacuna tiene un potencial rol protector contra la enfermedad en

estudio. En los estudios de fase 2 se determina la inmunogenicidad generada por

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distintas dosis de antígeno, distintas formulaciones y distintos calendarios, de

manera de diseñar los estudios de fase 3 con la formulación y calendario que

parezca más apropiado. En algunos casos, pueden utilizarse estudios de

inmunogenicidad con el objetivo de licenciar una vacuna, como es el caso de

comparación de nuevos candidatos cuando ya hay una vacuna existente contra la

enfermedad y se conoce un correlato de protección para la misma en cuyo caso,

se evalúa el porcentaje de sujetos que reciben la vacuna en estudio que alcanzan

el nivel de anticuerpos requeridos.

Un buen ejemplo son los estudios de la vacuna 10 valente que se comparó con la

vacuna 7 valente contra neumococo9. En casos en que se desconoce un correlato

protector, se puede comparar el nivel de anticuerpos alcanzado por la vacuna en

estudio con la vacuna conocida, como es el caso de algunos estudios de vacuna

pertussis acelular en adolescentes. La tabla 3 es extraída de uno estos estudios10.

El término correlato protector se refiere al nivel de anticuerpos mínimo que

produce protección contra la enfermedad.

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Tabla 3. Pre (blood samples taken just prior to booster vaccination) and post (blood samples taken approximately 1 month after the booster dose) vaccination GMCs/GMTs and 95% CIs (According to Protocol cohort for immunogenicity). Tomado de Ref. 10.

Como se vio en la actividad 4 del presente módulo, la inmunogenicidad se puede

informar en términos de seroconversión (porcentaje de los sujetos que pasan de

un nivel de anticuerpos no detectables a un nivel sobre el punto de corte),

seroprotección (porcentaje de los sujetos que presentan anticuerpos sobre un

nivel reconocido como protector) o informando el nivel de anticuerpos alcanzado.

Los 2 primeros son fácilmente entendibles y habitualmente se entregan en tablas

que informa el porcentaje de sujetos que tiene los niveles deseados pre y post

vacuna o en gráficos como el que de la figura 4, en que se muestra el porcentaje

de participantes de un estudio de vacuna conjugada contra meningoco que

alcanzan niveles de anticuerpos sobre el rango considerado protector. En este

caso se comparan sujetos que recibieron solo la vacuna tetravalente con un grupo

en que sus miembros además recibieron vacuna Tdap11.

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La información del nivel de anticuerpos es algo más compleja. En ocasiones se

entrega en curvas de frecuencia acumulada reversas, en que se grafica el

porcentaje de sujetos que alcanzan distintos niveles de anticuerpos, colocando en

el eje de las X las escala de los niveles de anticuerpos alcanzados y en de las Y el

porcentaje de sujetos que lo alcanza. La figura 5 es un ejemplo donde se

comparan de esta manera los resultados de inmunogenicidad contra meningococo

de serogrupo W135 de 2 vacunas tetravalentes conjugadas distintas12.

FIG. 4. Proportions of subjects achieving human serum bactericidal assay (hSBA) titers of ≥ 1:4 against Neisseria meningitidis serogroups A, C, W-135, and Y 1 month after vaccination with a quadrivalent meningococcal conjugate vaccine (MenACWY-CRM) plus a combined tetanus, reduced diphtheria, and acellular pertussis vaccine (Tdap) or with MenACWY-CRM plus saline placebo (SP). Error bars represent 95% confidence intervals. Tomado de Ref.11.

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FIG. 5. Reverse cumulative distribution of hSBA titers for serogroup W-135 (C) prior to and 1 month after vaccination with MenACWY-CRM or Menactra. Tomado de Ref.12 hSBA: human serum bactericidal antibodies.

Quizás la manera más frecuente de informar los resultados de niveles de

anticuerpos alcanzados es mediante la media geométrica de los títulos (GMT).

Revisaremos rápidamente los conceptos de títulos de anticuerpos y de media

geométrica, los que podrán ser profundizados en las sesiones presenciales.

El nivel de anticuerpos puede determinarse por medios

cuantitativos o semicuantitativos.

El método cuantitativo más utilizado es el ensayo inmuno enzimático, conocido

como ELISA, que entrega resultados en términos de concentración de

anticuerpos, en cuyo caso es aplicable el cálculo de media aritmética con sus

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respectivos intervalos de confianza, por lo que su interpretación es conocida y

sencilla.

En otros casos, como es el de la respuesta inmune contra meningococo y dengue,

los ensayos validados son semicuantitativos, en los que el nivel de anticuerpos

alcanzado se determina por titulación. Esto significa, que el suero del paciente se

diluye, habitualmente al medio, es decir 1:2, 1:4, 1:8, 1:16 etc. y progresivamente

se evalúa la capacidad de cada dilución de actuar frente al agente infeccioso. En

el caso de dengue se mide su capacidad de neutralizar la infección de líneas

celulares inoculadas con virus dengue y en meningococo se mide la capacidad

bactericida del suero. La dilución mayor que logra mantener acción antiinfecciosa

es la que determina el título. En el caso de que el suero de un sujeto vacunado

obtenga actividad bactericida hasta una dilución de 1:8 y pierda esta capacidad en

la dilución siguiente (1:16), se informará un título de 8. Cuanto más alto sea el

título significará que el suero mantuvo actividad antiinfecciosa a mayor dilución.

Dado que las diluciones se realizan de manera exponencial, la medida de

tendencia central de preferencia es la media geométrica, la que tiene además la

ventaja de ser menos sensible a valores extremos, condición que es frecuente de

encontrar en la determinación de títulos en grandes poblaciones. En breve, la

media geométrica es el promedio de un conjunto de datos medidos en un a escala

logarítmica. Hoy en día, se puede calcular rápidamente con el uso de ordenadores

o calculadoras avanzadas. Años atrás se requería el uso de tablas que facilitaban

este cálculo13.

En las publicaciones de los ensayos de vacunas, los resultados se informan

directamente en tablas, con los valores de GMT obtenidos, acompañados de los

respectivos ICs, o en gráficos de barras o en curvas acumulativas reversas. Las

figuras 6 y 7 muestran un ejemplo de cada uno de estos gráficos en distintos

estudios de vacuna contra meningoco. El primero muestra los resultados pre y

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post vacunación en un estudio que compara la inmunogenicidad de una vacuna

conjugada con una polisacárida14 y la figura 6 muestra los distintos porcentajes

que alcanzan determinados niveles de anticuerpos contra la proteína fijadora del

factor h en un ensayo de una nueva vacuna contra meningococo comparando

distintos esquemas de dosis15. En ambos casos los niveles de anticuerpos se

grafican de forma logarítmica.

Fig 6. rSBA GMTs (with 95% CIs) before and one month after vaccination (ATP immunogenicity cohort). Pre, pre-vaccination (plain columns); P1, 1 mo post vaccination (hatched columns). Blue bars, ACWY-TT group; orange bars, MenPS group. Tomado de Ref. 14.

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Fig 7: Reverse cumulative distribution curves for serum bactericidal activity using human complement against the three test strains for all participants at baseline, and for the individual study groups at 7 months after the diff erent vaccination regimens. Strain 44/76-SL (factor H binding protein. Tomado de Ref. 15.

16

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