Nerka świni przeszczepiona człowiekowi: sukces po niepowodzeniach?

Miniaturowa świnia. Źródło: Wikimedia Commons, Fcobmz. Licencja CC BY 4.0.

Zapotrzebowanie na narządy do przeszczepów znacznie przekracza liczbę ich dawców. I tak w USA 90 000 osób czeka na przeszczep nerki, z czego ponad 3000 rocznie umiera. Dlatego od lat myśli się o przeszczepianiu narządów od zwierząt, przy czym najlepszym kandydatem jest miniaturowa świnia (na zdjęciu).  Dlaczego miniaturowa? Bo jej masa ciała (ok. 70 kg) jest zbliżona do masy człowieka, tak więc organy wewnętrzne (nerka, wątroba, serce) są też podobnej wielkości. Taki przeszczep nazywa się ksenoprzeszczepem, ale jego powodzenie zależy od dwóch czynników: podobnie jak inne gatunki ssaków, świnia ma antygeny powierzchniowe, które są rozpoznawane przez przeciwciała człowieka. Wymaga to modyfikacji genetycznych polegających na usunięciu lub wyciszeniu genów kodujących takie antygeny.

Po drugie, świnia (podobnie jak każde inne zwierzę) może być nosicielem wirusów. Takie wirusy mogą przechować się w narządzie przeszczepionym człowiekowi i zaatakować nowego gospodarza. Tak stało się w przypadku pierwszego przeszczepu serca świni, który miał miejsce w 2022 r. Pacjent zmarł po 40 dniach z powodu zaburzeń układu krzepnięcia krwi, spowodowanych pośrednio przez świński cytomegalowirus obecny w komórkach przeszczepionego serca. U człowieka wirus ten może powodować chorobę nazywaną cytomegalią, na którą chorują głównie niemowlęta. Jeżeli jednak nasz układ odpornościowy nie jest upośledzony, to cytomegalowirus nie czyni na ogół specjalnych szkód. Pacjentom z przeszczepionymi narządami podaje się jednak leki obniżające odporność, są więc oni szczególnie narażeni na zakażenia wirusami.

Kolejna próba przeszczepienia narządu od świni człowiekowi miała miejsce 16 marca 2024 r. Lekarze z Massachusetts General Hospital w Bostonie przeszczepili 62-letniemu pacjentowi nerkę od genetycznie modyfikowanej miniaturowej  świni rasy Yucatan. Na czym polegała ta genetyczna modyfikacja?

Geny, które usunięto

Największy problem podczas przeszczepiania narządów stwarzają cukry (oligosacharydy), których nie ma u człowieka. Ponieważ stykamy się z takimi cukrami, np. w postaci elementów bakterii żyjących w naszym przewodzie pokarmowym, to wytwarzamy przeciwciała które je rozpoznają. Tak właśnie dzieje się w przypadku grup krwi A/B/AB/O, które też są cukrami. Dlatego osoby z antygenami A produkują przeciwciała anty-B i vice versa. Świnie rasy Yucatan, od których pochodziła przeszczepiona nerka, mają akurat grupę O, więc ludzkie przeciwciała anty-A/B nie powinny stwarzać problemów. Ale te świnie, podobnie jak inne zwierzęta, mają inne antygeny cukrowe nieobecne u ludzi, i to właśnie tych antygenów nie może być w przeszczepianych narządach. Są trzy takie cukrowe ksenoantygeny (czyli antygeny obce gatunkowo):

Galaktoza α1→3

Galaktoza przyłączona wiązaniem α1→3 do innej galaktozy to najważniejszy ksenoantygen związany z przeszczepami. Występuje na powierzchni komórek większości organizmów, w tym u bakterii i protistów, a także ssaków, w tym małp Nowego Świata (Platyrrhini, małpy szerokonose występujące w Ameryce Południowej i Środkowej). Antygen ten jest natomiast nieobecny u małp wąskonosych (Catarrhini), czyli małp Starego Świata, w tym człekokształtnych wraz z ludźmi. Antygen Galα1→3Gal powstaje w wyniku reakcji katalizowanej przez enzym o nazwie α1,3-galaktozylotranferaza (kodowana przez gen GGTA1). Mutacja powodująca, że białko u ludzi i małp wąskonosych jest nieaktywne, miała miejsce ok. 28 milionów lat temu. Uważa się, że stało się tak w wyniku presji ewolucyjnej ze strony patogenów, w tym chorobotwórczych bakterii (Neisseria, Klebsiella i Salmonella), a także protistów z rodzajów Trypanosoma i Plasmodium (Ryc. 1).

Ryc. 1. Powstawanie antygenu Galα1-3 (czerwony kolor). Źródło: Suchanowska A. et al., Post. Hig. Med. Dośw. 2009, 63: 250-257. Licencja CC BY 4.0.

Kwas N-glikoliloneuraminowy

Na powierzchni komórek większości zwierząt występuje kwas N-glikoliloneuraminowy. Należy on do grupy cząsteczek nazywanych kwasami sjalowymi (od saliva, czyli ślina po łacinie). Powstaje on z kwasu N-acetyloneuraminowego w wyniku przyłączenia grupy -OH, katalizowanej przez enzym o nazwie hydroksylaza kwasu CMP-N-acetyloneuraminowego (CMAH). Enzym ten jest nieaktywny u ptaków i ryb, a wśród ssaków m.in. u człowieka, małp Nowego Świata, niektórych nietoperzy, jeża i fretki. Dlatego kwas sjalowy u tych gatunków nie ma grupy -OH. Mutacja powodująca utratę aktywności miała miejsce u przodków człowieka ok. 2-3 miliony lat temu, prawdopodobnie w wyniku presji ze strony zarodźców z rodzaju Plasmodium powodujących malarię. Podobnie jak w przypadku antygenu Galα1→3Gal, organizmy mające tylko kwas N-acetyloneuraminowy (w tym ludzie) produkują przeciwciała rozpoznające kwas N-glikoliloneuraminowy (Ryc. 2).

Ryc. 2. Dwa rodzaju kwasów sjalowych: N-acetyloneuraminowy i N-glikoliloneuraminowy. U człowieka występuje tylko kwas N-acetyloneuramionowy. Grupę -OH zaznaczono czerwonym kółkiem. Według: Burzyńska P. et al. Biomolecules 2021, 11: 831. Licencja CC BY 4.0.

N-acetylogalatozamina β1→4

Nazywany też antygenem Sd. Powstaje w wyniku przyłączenia N-acetylogalatozaminy β1→4 do galaktozy, katalizowanego przez enzym o nazwie  β1,4-N-acetylogalaktozaminotransferaza 2 (B4GALNT2). Mutacje w genie kodującym ten enzym powodują, że jest nieobecny u ok. 1% ludzi (ale inne ssaki go mają). Takie osoby mają grupę krwi Sd(a-), w odróżnieniu od osób z grupą krwi Sd(a+), kiedy antygen ten jest obecny. Jest to podstawa układu grupowego krwi Sd. Większość osób Sd(a-) ma przeciwciała anty-Sd (Ryc. 3).

Ryc. 3. N-acetylogalaktozamina β1→4 (zaznaczona niebieskim kółkiem). Według: Groux-Degroote S. et al., ChemBioChem 2021, 22: 3381. Licencja CC BY 4.0.

Obecność trzech wymienionych antygenów cukrowych na powierzchni komórek narządów zwierzęcych może powodować zjawisko znane jako odrzucenie przeszczepu spowodowane przez przeciwciała. Dlatego konieczne jest „unieszkodliwienie” genów kodujących białka odpowiedzialne za powstawanie tych antygenów. Zrobiono to za pomocą powszechnie ostatnio stosowanej metody CRISP-Cas9 (to temat na osobny wpis).

Geny, które dodano

W zasadzie usunięcie genów kodujących trzy antygeny cukrowe powinno wystarczyć, żeby nerka świni mogła być przeszczepiona człowiekowi, ale układ odpornościowy człowieka może zawsze w obcej tkance rozpoznać coś, czego nie jesteśmy w stanie przewidzieć.  Dlatego świnia-dawca została zmodyfikowana poprzez wstawienie siedmiu ludzkich genów. Były to m.in. geny kodujące białka hamujące stan zapalny, aktywację układu krzepnięcia krwi i aktywację układu odpornościowego.

Wirusy, które unieszkodliwiono

Aby zminimalizować możliwość aktywacji wirusów, których DNA może być obecne w przeszczepianym narządzie, usunięto 59 sekwencji kodujących sekwencje wirusowe. Były to przeważnie fragmenty DNA kodujące świńskie retrowirusy endogenne (porcine endogenous retroviruses, PERV). Podobnie jak u człowieka, są to wirusy RNA, które dzięki enzymowi o nazwie odwrotna transkryptaza mają zdolność do przepisywania informacji genetycznej z RNA na DNA, który następnie zostaje włączony do genomu gospodarza. Takie wirusy miliony lat infekowały komórki rozrodcze ssaków, a dziś ich sekwencje stanowią kilka procent genomu. Świnie mają co najmniej 50 rodzajów sekwencji PERV; można je podzielić na trzy grupy: PERV-A, B i C. Wiadomo, że wirusy PERV-A i B mogą zakażać ludzkie komórki. Większość z tych sekwencji jest nieaktywna, ale niektóre mogą kodować wirusy zdolne do zakażania, zwłaszcza w sytuacji, kiedy narząd świni znajdzie się w organizmie innego gatunku. Może też mieć miejsce rekombinacja dwóch nieaktywnych sekwencji, czego skutkiem może być aktywny wirus. Dlatego korzystając ze wspomnianej  technologii CRISP-Cas9  z genomu świni usunięto sekwencje PERV (Ryc. 4).

Ryc. 4. Cykl życiowy endogennnych świńskich wirusów (PERV). Według: Łopata K. et al., Fr. Microbiol. 2018, 9: 730. Licencja CC BY 4.0.

Co dalej? Miejmy nadzieję, że nic złego się nie przydarzy i pacjent z przeszczepioną nerką świni przeżyje jeszcze wiele lat. Jeżeli tak się stanie, będzie to prawdziwy przełom w transplantologii.

12.05.2024 r. Niestety, pacjent Massachusetts General Hospital w Bostonie, który otrzymał przeszczep nerki, zmarł po 2 miesiącach od przeszczepu. Szpital nie podał przyczyny zgonu ze względu na ochronę danych osobowych, ale zaznaczył, że przyczyna ta nie była związana z przeszczepem.

Literatura dodatkowa

Pierwszy przeszczep świńskiej nerki

https://www.nature.com/articles/d41586-024-00879-y

https://www.nature.com/articles/s41586-023-06594-4

Śmierć pacjenta z przeszczepionym sercem świni

https://www.technologyreview.com/2022/05/04/1051725/xenotransplant-patient-died-received-heart-infected-with-pig-virus/

Antygen Galα1→3Gal

https://phmd.pl/resources/html/article/details?id=51663&language=en

Kwas sjalowy

https://www.mdpi.com/2218-273X/11/6/831

Świńskie wirusy endogenne

https://www.frontiersin.org/journals/microbiology/articles/10.3389/fmicb.2018.00730/full

Bakterie też mogą złapać wirusa. Autor: Zuzanna Kaźmierczak

Autorką poniższego wpisu jest Zuzanna Kaźmierczak, moja koleżanka z Instytutu Immunologii i Terapii Doświadczalnej PAN i specjalistka od biologii molekularnej bakteriofagów. Możliwe, że dołączy na stałe do grona autorów. Dziś gościnnie u mnie.

W przyrodzie występują wirusy infekujące ludzi, zwierzęta, rośliny, a nawet bakterie. Te patogeny mikrobów to bakteriofagi (Ryc.1.), nazywane w skrócie fagami. Pisał o nich na blogu Piotr Gąsiorowski.

Ryc.1. Zdjęcie elektronowe bakteriofaga T4 zdolnego do zabijania komórek bakteryjnych E. coli. Fot. Zuzanna Kaźmierczak.

Trochę historii

Pierwsze wyniki obserwacji dotyczące „cząstek” zdolnych do niszczenia bakterii zostały przedstawione przez angielskiego bakteriologa Ernesta Hankina w 1896 roku. Pracując w Indiach, zaobserwował on przeciwbakteryjne właściwości wód Gangesu. Swoje spostrzeżenia opublikował w „L’action bactericide des eaux de la Jumna et du Gange sur le vibrion du cholera”. Jednak za odkrywców bakteriofagów uznaje się angielskiego bakteriologa Federicka Tworta (odkrycie w roku 1915) oraz kanadyjskiego mikrobiologa urodzonego we Francji Félixa d`Hérelle`a (1917), którzy niezależnie prowadzili badania nad tymi „cząstkami” zdolnymi do niszczenia bakterii oraz wyizolowali je i scharakteryzowali.

W erze przedantybiotykowej odkrycie bakteriobójczych wirusów niosło nadzieję dla wielu chorych cierpiących z powodu infekcji bakteryjnych. D`Hérelle był pierwszą osobą, która użyła fagów w leczeniu ludzi z zakażeniami bakteryjnymi. W roku 1919 w paryskim szpitalu przebywał dwunastoletni chłopiec chory na czerwonkę. D`Hérelle zaproponował nowatorską terapię leczenia małego pacjenta polegającą na wypiciu preparatu bakteriofagów. W tamtych czasach nie było jeszcze żadnych dowodów na ich skuteczność. Brakowało również badań dotyczących możliwych efektów niepożądanych, a ponadto samo istnienie bakteriofagów wciąż było przedmiotem spekulacji. W celu udowodnienia bezpieczeństwa preparatu fagowego d`Hérelle i kilku jego stażystów wypili przygotowany terapeutyk. Nie wystąpiły żadne skutki uboczne, więc zdecydowano się podać chłopcu fagi. U dziecka objawy choroby
zaczęły ustępować w ciągu następnych 24 godzin, a pacjent wkrótce wyzdrowiał. Po zastosowaniu terapii fagowej w kolejnych latach następni lekarze zaczęli stosować fagi. Jednak, gdy w roku 1928 odkryto pierwszy antybiotyk – penicylinę, zaczęto prowadzić zakrojone na szeroką skalę badania nad tymi substancjami bakteriobójczymi i ostatecznie to one stały się środkiem leczniczym z wyboru przez kolejne dekady. Niemniej, w byłym Związku Radzieckim i Europie Wschodniej naukowcy nadal zajmowali się badaniami nad możliwością stosowania fagów w medycynie. Instytut Giorgiego Eliavy w Gruzji przeprowadził jedno z największych badań klinicznych: wzięło w nim udział ponad 30 000 dzieci. Badano zapobiegawcze zastosowanie terapii fagowej przeciwko dyzenterii bakteryjnej. Dzieci, którym podawano preparaty fagowe, wykazywały istotnie mniejszą częstość infekcji. Do chwili obecnej Instytut G. Eliavy kontynuuje badania nad terapią fagową, a wiele preparatów jest dostępnych na rynku (Ryc. 2,3.).

Ryc.2. Oryginalne historyczne preparaty fagowe stosowane w Instytucie G. Eliavy w Gruzji (Fot. Zuzanna Kaźmierczak).

Ryc.3. Niektóre ze współcześnie dostępnych preparatów fagowych w Instytucie G. Eliavy w Gruzji (Fot. Zuzanna Kaźmierczak).

W Polsce badaniami z zastosowaniem bakteriofagów zajmował się także prof. Ludwik Hirszfeld, założyciel i dyrektor Instytutu Immunologii i Terapii Doświadczalnej Polskiej Akademii Nauk we Wrocławiu (IITD PAN). W roku 1948 wygłosił wykład zatytułowany: „Walka świata niewidzialnego z pozawidzialnym”, podczas którego przedstawił badania nad możliwością praktycznego stosowania fagów w medycynie. W tym samym roku opublikował pracę o zastosowaniu tych wirusów w diagnostyce duru brzusznego. Po śmierci Hirszfelda prof. Stefan Ślopek kontynuował badania nad fagami, m.in. aktywnymi wobec szczepów Shigella oraz stale wzbogacał kolekcję fagów IITD PAN utworzoną przez Hirszfelda. W latach 80. i 90. bakteriofagi były stosowane u dorosłych i dzieci w leczeniu zakażeń wywołanych przez bakterie Echerichia, Klebsiella, PseudomonasProteus i Staphylococcus. Obecnie terapia fagowa jest prowadzona od roku 2005 w Ośrodku Terapii Fagowej (IITD PAN we Wrocławiu) utworzonym przez prof. Andrzeja Górskiego. W Ośrodku pacjenci są kwalifikowani do eksperymentalnej terapii fagowej, a leczenie prowadzi się zgodnie z protokołem zatwierdzonym przez komisję bioetyczną. Ośrodek monitoruje również stan zdrowia pacjentów po zakończeniu terapii fagami.

Problem: antybiotykooporność

Obecnie ze względu na ogromny problem, jakim jest wciąż narastająca lekooporność bakterii, spowodowana m.in. nadużywaniem antybiotyków, bakteriofagi stanowią interesującą alternatywę w leczeniu zakażeń wywołanych przez bakterie oporne na antybiotyki. Bakteriofagi mają cechę, która czyni je szczególnie użytecznymi w porównaniu do antybiotyków. Antybiotyki zabijają różnorodne szczepy bakteryjne, włączając bakterie probiotyczne, podczas gdy fagi – ze względu na zdolność rozpoznawania konkretnych struktur na powierzchniach komórek bakteryjnych – są w stanie selektywnie zabijać określony gatunek, a nawet szczep bakterii. W efekcie podczas stosowania terapii fagowej możemy celować w określone bakterie, zabijając jedynie te patogenne przy zachowaniu probiotycznej mikrobioty. Liczne ośrodki w różnych zakątkach świata zajmują się badaniami nad biologią fagów oraz terapią z ich zastosowaniem. Jednym z najstarszych ośrodków jest wspomniany już wcześniej Instytut Eliavy w Gruzji. Również w Polsce w Ośrodku Terapii Fagowej IITD PAN we Wrocławiu jest obecnie prowadzona terapia z zastosowaniem bakteriofagów na zasadzie eksperymentu leczniczego u pacjentów, u których zastosowana antybiotykoterapia okazała się nieskuteczna lub jest przeciwwskazana, a wszystkie dostępne standardowe metody leczenia, które były zastosowane u pacjenta są niewystarczająco skuteczne. Szczegóły dotyczące kwalifikacji osób oraz stosowania fagów dostępne są na stronie internetowej Ośrodka Terapii Fagowej IITD PAN (OTF IITD PAN).

Inne zastosowania bakteriofagów

Ze względu na niezwykłe zdolności tych wirusów do selektywnego zabijania bakterii fagi znalazły zastosowanie również w dziedzinach innych niż medycyna, np. weterynaria, przemysł spożywczy, biotechnologia. 

Badania w dziedzinie weterynarii wykazują, że bakteriofagi są skuteczne w walce z chorobami takimi jak salmonelloza (powodowana przez bakterie Salmonella) i kampylobakterioza (Campylobacter) u drobiu lub zapalenie gruczołu mlekowego u krów (gronkowiec złocisty, Staphylococcus aureus). W badaniach dotyczących biologii fagów interesujący kierunek stanowią studia nad białkami, które tworzą kapsyd tych wirusów. Niektóre białka są zdolne do rozpoznawania konkretnych struktur na powierzchniach komórek bakteryjnych. Takie białka mogą być wykorzystywane jako biosensory. Standardowe metody wykrywania różnych gatunków bakterii, np. w pożywieniu, są czasochłonne, nietanie i złożone. Zastosowanie białek fagowych zdolnych do detekcji konkretnych struktur pochodzenia bakteryjnego (obecnych na zewnętrznej części komórek bakteryjnych) może pomóc przezwyciężyć ograniczenia dotychczas stosowanych metod detekcji. Bada się m.in. zastosowanie bakteriofagów w wykrywaniu patogenów powodujących zakażenie gruczołu mlekowego u bydła lub w przypadku określenia zakażenia konkretnych produktów spożywczych szczepami bakterii patogennych.

Fagi w przemyśle spożywczym

Bakteriofagi mogą być również stosowane w przemyśle spożywczym w celu wyeliminowania patogennych bakterii. W przypadku produktów pochodzenia zwierzęcego zagrożenie dla zdrowia ludzi stanowi bakterie z rodzaju Listeria. Po spożyciu zakażonego mięsa lub produktów mlecznych, bakterie te wywołują chorobę listeriozę, która charakteryzuje się występowaniem gorączki, nudności, biegunki, a czasami – szczególnie u osób z obniżoną odpornością – może doprowadzić do zapalenia opon mózgowo-rdzeniowych lub sepsy. Amerykańska Agencja ds. Żywności i Leków (Food and Drug Administration, FDA) w 2006 r. zatwierdziła użycie preparatu fagowego w przemyśle spożywczym w celu usuwania bakterii Listeria. Również w przypadku takich bakterii jak E. coli oraz Salmonella preparaty bakteriobójcze zawierające bakteriofagi wykazały wysoką skuteczność. Ze względu na selektywność działania fagów, mogą one być stosowane jako dodatki do żywności (zwłaszcza nabiału): zabijać szkodliwe szczepy bakterii przy jednoczesnym zachowaniu bakterii probiotycznych.

Białka fagowe jako czynniki bakteriobójcze

Nie tylko fagi, ale też ich białka mogą znaleźć zastosowanie w medycynie jako czynniki bakteriobójcze. Jednym z przykładów są endolizyny – białka obecne w bakteriofagach, zdolne do niszczenia składników ściany komórkowej bakterii takich jak peptydoglikan (inaczej mureina), który składa się z długich łańcuchów polisacharydowych, usieciowanych przez mostki peptydowe (Ryc.4.). Białka fagowe można poddawać modyfikacjom, np. w celu zwiększenia ich stabilności w wyższej temperaturze lub w celu poszerzenia spektrum bakteriobójczego. Prace badawcze w licznych ośrodkach w wielu krajach wykazują, że w przypadku, gdy bakterie nabędą cechy oporności na antybiotyk, np. wytwarzając enzym, który go rozkłada, to nie mogą nabyć oporności na białko bakteriofaga, które samo jest enzymem rozkładającym składnik ściany komórkowej bakterii. Należy jednak pamiętać, że bakterie nie są całkiem bezbronne wobec bakteriofagów i wytworzyły wiele metod obrony – enzymy restrykcyjne czy system CRISP to tylko niektóre przykłady.

Ryc. 4. Mechanizm działania endolizyn. Źródło: : Murray et al. 2021, Viruses 202113(4), 680. Licencja: CC BY 4.0.

Przyszłość terapii chorób powodowanych przez bakterie?

Odkrycie wirusów o zdolnościach bakteriobójczych i efekty przeprowadzonych badań dotyczących ich biologii wniosły istotny wkład w rozwój wielu dziedzin, m.in. mikrobiologii, medycyny i biotechnologii. Bakteriofagi nadal są przedmiotem badań, a ich potencjał może być wykorzystywany w różnorodnych dziedzinach. Fagi stanowią doskonały przykład, jak jedno odkrycie wynikające z obserwacji otaczającego świata może wpłynąć na całą dziedzinę nauki i przyczynić się do poprawy zdrowia ludzi na całym świecie.

Literatura uzupełniająca

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/med.21593

https://europepmc.org/article/med/35248167

https://www.mdpi.com/1999-4915/13/4/680

http://www.przeglad-urologiczny.pl/artykul.php?3119

Wirusy brodawczaków ludzkich (HPV) a rak szyjki macicy

(Poniższy tekst jest częścią przygotowywanej publikacji naukowej, stąd Autorka zastrzega prawa autorskie i nie wyraża zgody na kopiowanie, przetwarzanie tekstu oraz rycin, które wykonała).

Charakterystyka rodziny Papillomaviridae

Wirusy brodawczaka ludzkiego obejmują szeroko rozproszoną grupę bezotoczkowych wirusów kręgowców, które w charakterystyczny sposób wywołują zmiany hiperproliferacyjne skóry i błon śluzowych. Rodzina Papillomaviridae obejmuje dwie podrodziny, Firstpapillomavirinae z ponad 50 rodzajami oraz Secondpapillomavirinae z jednym rodzajem. Rodzaje nazywane są wg alfabetu greckiego, począwszy od Alphapapillomavirus. Papillomawirusy w obrębie rodzaju mające 60%–70% identyczności sekwencji aminokwasowej białka L1 nazywane są gatunkami. Dodatkowo w obrębie gatunku za typ uważa się wirusy o 71%–89% identyczności tej sekwencji.

Wirusy papilloma bardzo dobrze przystosowały się do gospodarzy i w większości przypadków utrzymują się w populacji gospodarzy bez widocznych objawów klinicznych. Te cechy sugerują, że interakcje z tymi wirusami są bardzo stare i doprowadziły do wykształcenia się równowagi pomiędzy wirusami i gospodarzem. Rzeczywiście, ewolucyjne pochodzenie papillomawirusów można prześledzić już od owodniowców (350 mln lat temu). U ludzi zidentyfikowano ponad 200 genotypów wirusów brodawczaka (human papilloma virus, HPV) należących do pięciu rodzajów: Alphapapillomavirus, Betapapillomavirus, Gammapapillomavirus, Mupapillomavirus i Nupapillomavirus. Z tych ponad 200 genotypów 40 infekuje okolice narządów płciowych, jamę ustną i gardło, a co najmniej 14 jest onkogennych, stąd wśród HPV wyróżnia się wirusy wysokiego (high risk HPV, hrHPV) i niskiego ryzyka (low risk HPV, lrHPV) onkogenezy. Chociaż najlepiej poznana została biologia i chorobotwórczość przedstawicieli rodzaju Alphapapillomavirus, to w każdym z pięciu rodzajów HPV obecne są wirusy powodujące choroby człowieka, w tym nowotwory.

Wiriony HPV są bezotoczkowe i składają się z dwudziestościennych kapsydów zawierających dsDNA. Kapsyd wirusa o średnicy 52-55 nm tworzony jest przez białka zewnętrzne, nazywane głównymi lub dużymi białkami kapsydu (L1), oraz wewnętrzne, określane jako małe białka kapsydu (L2) – są to jedyne białka strukturalne HPV (Ryc. 1). Dwudziestościenny kapsyd ma duży stopień elastyczności i składa się z 360 kopii białka L1 oraz 12–72 kopii białka L2.  Genomy wirusów HPV o okrągłym kształcie mają wielkość w granicach od 5 ,748 do 8 .607 kb (kilobase*) i replikują się w jądrach komórek gospodarza. W kapsydach materiał genetyczny jest związany z histonami komórkowymi, tworząc struktury podobne do chromatyny.

Rycina 1. Struktura wirionu papillomawirusa. Kolisty ds DNA stanowi rdzeń wirionu umieszczony w ikosaedralnym kapsydzie zbudowanym z białek L1 i L2 tworząc nukleokapsyd. Materiał genetyczny jest zasocjowany z białkami histonowymi gospodarza. *kb – kilozasada (ang. kilobase) to jednostka miary używana do określania długości DNA lub RNA. Jedna kilozasada jest równa 1000 zasad.(A.Szuster-Ciesielska, BioRender.com).

Właściwości wirusów HPV:

  • HPV jest odporny na wyższą temperaturę i wysuszanie (wirus bezotoczkowy) i zachowując zakaźność może przetrwać na przedmiotach, takich jak odzież i sprzęt laboratoryjny, które miały kontakt z zakażonymi pacjentami, chociaż dokładny czas przeżycia nie jest znany.
  • Wrażliwość na fizyczną inaktywację zmienia się w zależności od różnych szczepów, ale ogólnie są wrażliwe na promieniowanie UV, a do ich inaktywacji wystarczy podgrzanie do temperatury 100°C.
  • Wrażliwość na chemiczne środki dezynfekujące – działanie 90% etanolu przez co najmniej 1 minutę, 2% aldehydu glutarowego lub 1% podchlorynu sodu może inaktywować patogen.
  • Obecnie wobec HPV nie istnieje żadna skuteczna terapia przeciwwirusowa.

Patogeneza

Podstawą patogenezy wirusów HPV jest dotarcie do komórek błony podstawnej skóry lub błon śluzowych. A zatem warunkiem musi być naruszenie ich integralności poprzez skaleczenie, otarcie lub mikrouszkodzenia. Papillomawirusy transmitują się poprzez bliski kontakt typu skin-to-skin, bardzo często drogą seksualną (seks pochwowy, analny, oralny) lub z matki na dziecko (Ryc. 2).

Rycina 2. Źródła i drogi transmisji wirusów brodawczakowych. *Grupa MSM (men-sex-men) – mężczyźni uprawiający seks z mężczyznami. A.Szuster-Ciesielska, BioRender.com).

Transmisja drogą okołoporodową

Przy wysokiej częstości występowania (44,9% przypadków) HPV w badaniach prenatalnych u młodych ciężarnych kobiet często także wykrywano wirusa w próbkach łożyska (14%) i u noworodków (11,2%). Do zakażenia wertykalnego może dojść w życiu płodowym poprzez zakażenie wstępujące (przeniesienie przezłożyskowe), podczas porodu drogą pochwową, podczas cięcia cesarskiego lub w okresie okołokoncepcyjnym (trzy miesiące przed zajściem w ciążę i trzy miesiące po zapłodnieniu) od zakażonego partnera seksualnego. Po narodzinach dziecko może nabyć HPV poprzez karmienie piersią lub w wyniki kontaktu bezpośredniego. Potwierdzono, że okołoporodowa transmisja noworodkom HPV niskiego ryzyka jest związana z rozwojem nawracającej brodawczakowatości dróg oddechowych. W próbkach tkanek pobranych od dzieci z przerostem migdałków, przewlekłym zapaleniem migdałków, ale prawidłową błoną śluzową wykrywano także HPV wysokiego ryzyka (typ 16 i 18). Dzieci mogą zatem stanowić rezerwuar „cichych” wirusów wysokiego ryzyka, co może być kluczem do przetrwania HPV i związanej z nim karcynogenezy w wieku dorosłym.

Transmisja poprzez autoinokulację

Do autoinokulacji między genitaliami a jamą ustną lub odbytem może dojść w wyniku pośredniego kontaktu z rękami lub w wyniku rozsiewania wirusa w okolicy odbytowo-płciowej. Istnieją pewne rozbieżności w piśmiennictwie dotyczące częstości występowania HPV w jamie ustnej u kobiet z zakażeniem HPV szyjki macicy. Kobiety z potwierdzonym zakażeniem HPV szyjki macicy, dysplazją szyjki macicy lub rakiem inwazyjnym mają większą częstość występowania HPV w próbkach jamy ustnej, co wskazuje na związek między takimi infekcjami. Stąd pacjenci z zakażeniem HPV narządów płciowych są narażeni na ryzyko zakażenia jamy ustnej, a w konsekwencji do rozwoju raka jamy ustnej i gardła. Jednak według innych autorów korelacja między kolonizacją szyjki macicy i jamy ustnej przez HPV jest niska, dlatego jednoczesne badanie infekcji HPV jamy ustnej i gardła oraz szyjki macicy nie wydaje się obiecujące jako przyszła strategia przesiewowa.

Transmisja drogą seksualną

Transmisja drogą seksualną obejmuje seks waginalny, oralny, analny lub transmisję pośrednią poprzez kontakt ręczny. Nadal trudno jest rozróżnić, które zachowania seksualne są odpowiedzialne za transmisję HPV z dróg rodnych do jamy ustnej. Głębokie pocałunki i rimming (tj. kontakt ustno-analny) również są związane z powszechnym zakażeniem HPV w jamie ustnej. Przenoszenie z ust do ust, poprzez głębokie pocałunki, pozostaje możliwym źródłem wirusów.

Udowodniono, że transmisja oralno-genitalna jest najlepiej udokumentowaną drogą doustnego zakażenia HPV. Wśród kobiet w wieku 18–69 lat, z dostępnymi danymi przesiewowymi DNA HPV jamy ustnej i pochwy, zakażenie HPV pochwy było obecne u 45,2%, jamy ustnej u 4,1%, a podwójne zakażenie u 3,0%. Posiadanie nowego partnera seksualnego było pozytywnie związane z podwójną infekcją. Prawie połowa mężczyzn w USA ma stwierdzone zakażenie HPV prącia, co ściśle korelowało z zakażeniem HPV jamy ustnej.

W przypadku uprawiania seksu tylko z jednym partnerem homoseksualnym ryzyko zakażenia hrHPV w jamie ustnej wynosiło 19,3%, jeśli partner miał infekcję narządów płciowych. Ryzyko to wzrastało do 22,2%, jeśli seks oralny był uprawiany z dwoma lub więcej partnerami homoseksualnymi. Częstość występowania HPV jamy ustnej wśród młodych heteroseksualnych mężczyzn była niższa niż w związkach homoseksualnych, jednak wzrastała ona w przypadku większej liczby partnerów (17,9%), uprawiających seks oralny (28,6%) oraz partnerów z zakażeniem jamy ustnej lub narządów płciowych (11,5%). Ponadto częstość występowania HPV jamy ustnej wzrastała wśród mężczyzn, których partner miał infekcję narządów płciowych tym samym typem HPV, dając dowody na to, że ustny HPV może być przenoszony drogą oralno-oralną lub oralno-genitalną.

Pary, w których jeden z partnerów ma udokumentowaną infekcję HPV są szczególnie zgodne w zakresie typów HPV. Mężowie kobiet z rakiem szyjki macicy mieli podwyższony standaryzowany współczynnik zachorowalności na rozwój raka migdałków lub języka, wynoszący 2,7:1, natomiast u mężów kobiet ze śródnabłonkową neoplazją szyjki macicy stosunek ten wynosił 2,4:1,52. Jednak ryzyko transmisji HPV między pacjentkami z rakiem jamy ustnej a ich partnerami seksualnymi wykazuje rozbieżne wyniki; DNA HPV16 w jamie ustnej wykryto u pacjentów z tym nowotworem w chwili rozpoznania, ale nie u ich partnerów.

Oczywiście abstynencja seksualna jest najbardziej niezawodną metodą ochrony przed HPV, ale nie może być uważana za panaceum na zapobieganie HPV i wszystkim innym infekcjom przenoszonym drogą płciową. Dlatego najważniejszym zaleceniem jest ostrożne podejście do praktyk seksualnych. Mała liczba partnerów seksualnych w życiu oraz konsekwentne i prawidłowe stosowanie prezerwatyw, choć nie zapewnia pełnej ochrony, może zmniejszyć narażenie na HPV.

Patologia

Papillomawirusy powodują zmiany kliniczne na skórze oraz błonach śluzowych. W obrębie każdej z tych lokalizacji poszczególne HPV określane są jako typy wysokiego lub niskiego ryzyka w zależności od skłonności do złośliwego postępu zmian. Większość HPV to wirusy niskiego ryzyka, które lokalnie wytwarzają brodawki nie ulegające progresji złośliwej nawet jeśli nie są leczone i często ustępujące samoistnie w ciągu kilku lat. Jednak niektóre typy HPV są związane z rozwojem nowotworów (Tabela 1).

Tabela 1. Zmiany kliniczne błon śluzowych zależne od typów HPV (czerwoną czcionką zaznaczono HPV wysokiego ryzyka).

Długi odstęp między zakażeniem HPV a rozwojem nowotworu oznacza, że oprócz przetrwałej infekcji odpowiednim typem wirusa, do progresji złośliwości przyczyniają się dodatkowe czynniki środowiskowe i/lub gospodarza. Status immunologiczny jest jednym z ważnych parametrów gospodarza, a upośledzona funkcja odpowiedzi komórkowej wiąże się z większym ryzykiem przetrwałej infekcji i raka. Doniesiono, że u dorosłych pacjentów z niedokrwistością Fanconiego, dziedziczną chorobą polegającą na wadliwej naprawie DNA, występuje ponad 100-krotnie zwiększone ryzyko rozwoju nowotworów związanych z HPV. Egzogenna ekspozycja zmian wywołanych przez papillomawirusy na dodatkowe karcynogeny może stanowić mechanizm środowiskowy. Na przykład większość nowotworów skóry w Epidermodysplasia Verruciformis (EV) występuje na skórze wystawionej na działanie promieni słonecznych, co oznacza, że światło UV służy jako dodatkowy czynnik ryzyka. W kilku badaniach wykazano, że czynniki związane ze stylem życia mogą znacznie zwiększyć prawdopodobieństwo rozwoju przetrwałej infekcji. Na przykład, zarówno palenie, jak i spożywanie alkoholu są istotnymi czynnikami ryzyka trwałego zakażenia HPV jamy ustnej i narządów płciowych. Sugeruje się, że substancje rakotwórcze w dymie papierosowym zwiększają miano wirusa, a także prawdopodobieństwo transformacji nowotworowej komórek nabłonka zakażonych HPV.

Rak szyjki macicy

W połowie lat 70. XX wieku Meisels i Fortin stwierdzili na podstawie badań morfologicznych, że zakażenie szyjki macicy wirusem HPV występowało często, wraz z histologiczną charakterystyką łagodnego CIN. Obserwacje te zbiegły się z propozycją zur Hausena, że infekcja HPV może być przypuszczalnym czynnikiem przenoszonym drogą płciową odpowiedzialnym za powstawanie raka szyjki macicy. Wykrycie w tym okresie HPV-5 i HPV-8 w raku skóry u pacjentów z Epidermodysplasia Verruciformis (EV) silnie sugerowało, że niektóre typy HPV mogą mieć potencjał onkogenny.

Ponad 50 typów HPV, głównie z rodzaju Alfa, zakaża drogi płciowe. Jednak tylko kilkanaście z nich występuje regularnie w raku szyjki macicy i w znacznie większym odsetku niż w grupie kontrolnej, co pozwoliło na określenie tych typów jako HPV „wysokiego ryzyka” (high risk HPV, hrHPV). Z kolei typy HPV, które są stosunkowo często wykrywane w grupie kontrolnej, ale rzadko w nowotworach, są określane jako HPV „niskiego ryzyka” (low risk HPV, lrHPV). We wszystkich regionach świata HPV-16 jest najczęstszą przyczyną nowotworu szyjki macicy.

W skali świata, rak szyjki macicy jest czwartym najczęściej występującym nowotworem złośliwym wśród kobiet, z szacunkową liczbą 604 000 przypadków i 342 000 zgonów w 2020 r. (WHO). Pomimo ogólnoświatowego rozpowszechnienia, częstość i lokalizacja występowania raka szyjki macicy jest bardzo zróżnicowana i jest około 10 razy częstsza w niektórych krajach rozwijających się niż w większości krajów uprzemysłowionych; ponad 85% przypadków raka szyjki macicy występuje w krajach rozwijających się, stanowiąc aż jedną czwartą przypadków nowotworów u kobiet.

Rak szyjki macicy jest zdecydowanie najczęstszą chorobą związaną z HPV. Około 99,9% przypadków tego nowotworu jest spowodowanych uporczywym zakażeniem HPV wysokiego ryzyka, chociaż w nielicznych przypadkach w tkance nowotworowej wykrywano także HPV niskiego ryzyka.

Szyjka macicy jest pokryta błoną śluzową, którą budują dwa rodzaje nabłonka; nabłonek wielowarstwowy płaski i jednowarstwowy nabłonek kolumnowy (walcowaty, gruczołowy). Tarcza szyjki macicy w większości jest pokryta nabłonkiem wielowarstwowym płaskim, zaś kanał wyściela nabłonek kolumnowy. Granica pomiędzy tymi typami nabłonka nosi nazwę strefy T (transformacji, metaplastycznej), w której dochodzi do wzajemnego przerastania nabłonków płaskiego i walcowatego (Ryc. 3). Lokalizacja strefy T zmienia się wraz z wiekiem kobiety; przed dojrzewaniem znajduje się ona na granicy ujścia kanału i tarczy szyjki macicy, później przesuwa się na tarczę, a u kobiet starszych cofa się do kanału szyjki macicy. Ma to istotne znaczenie podczas pobierania wymazów do cytologii oraz wyboru sposobu leczenia w razie rozpoznania nowotworu.

Rycina 3. Anatomia układu rozrodczego kobiety z uwzględnieniem budowy błony śluzowej szyjki macicy. (A.Szuster-Ciesielska, BioRender.com).

Ponad 90% nowotworów szyjki macicy powstaje w strefie transformacji, czyli w rejonie, gdzie zachodzą ciągłe zmiany metaplastyczne. Okres największej aktywności tych zmian zbiega się z największym ryzykiem zakażenia HPV i występuje w okresie dojrzewania i pierwszej ciąży, a następnie powoli maleje po wystąpieniu menopauzy. Około 85% przypadków raka szyjki macicy to rak płaskonabłonkowy. Większość innych przypadków to gruczolakoraki, a niewielka liczba to drobnokomórkowe guzy neuroendokrynne.

Aby ostatecznie rozwinął się rak płaskonabłonkowy, zakażone hrHPV komórki nabłonkowe szyjki macicy zwykle przechodzą przez wiele lat szereg zmian dysplastycznych. Nasilenie zmian zależy od stopnia, w jakim nabłonek płaski jest zastępowany przez komórki podstawnokomórkowe (bazaloidalne), przy czym w najcięższych przypadkach dysplazji dochodzi do wymiany całej grubości nabłonka płaskiego. Zmiany, dawniej określane jako dysplazja i rak przedinwazyjny, dzisiaj bardziej szczegółowo opisuje się akronimami CIN i SIL. W histologicznej klasyfikacji śródnabłonkowej dysplazji szyjki macicy (cervical intraepithelial dysplasia, CIN) stopnie CIN 1, 2 i 3 odpowiadają odpowiednio łagodnej dysplazji, umiarkowanej dysplazji i ciężkiej dysplazji lub rakowi in situ (Ryc. 4 i 5). Stopień dysplazji można oceniać poprzez ilość i wygląd złuszczonych komórkach obecnych w rozmazie Papanicolaou (Pap smear), przy czym obecność koilocytów stanowi dowód zakażenia HPV, zaś komórek bazaloidalnych jest dowodem dysplazji. Z kolei w binarnym systemie cytologicznym Bethesda nieprawidłowości są klasyfikowane jako śródnabłonkowe zmiany płaskonabłonkowe o niskim (low grade) lub wysokim (high grade) stopniu złośliwości (squamous intraepithelial lesions, SIL); niski stopień (LSIL) odpowiada łagodnym nieprawidłowościom cytologicznym, a wysoki stopień (HSIL) obejmuje nieprawidłowości poważniejsze. CIN1 i niski stopień SIL są obecnie uważane za objawy produktywnej infekcji HPV. Klasyfikacja Bethesda wyróżnia także nietypową cytologię płaskonabłonkową o nieokreślonym znaczeniu (atypical squamous cytology of undetermined significance, ASCUS) w przypadku niejednoznacznych zmian cytologicznych; tutaj ryzyko progresji HPV-dodatnich zmian ASCUS do HSIL jest równe ryzyku przejścia do LSIL.

Rycina 4. Zmiany histologiczne, cytologiczne i wirusologiczne podczas progresji od początkowej infekcji do raka szyjki macicy. CIN – śródnabłonkowa neoplazja szyjki macicy; LSIL – śródnabłonkowa neoplazja płaskonabłonkowa niskiego stopnia; HSIL – śródnabłonkowa neoplazja szyjki macicy wysokiego stopnia. (A.Szuster-Ciesielska, BioRender.com).
Rycina 5. Zmiany histologiczne podczas progresji od początkowej infekcji do raka szyjki macicy. CIN – śródnabłonkowa neoplazja szyjki macicy. (Źródło http://togcentre.blogspot.com/2018/06/cervical-cancer.html)

Większość dysplazji ustępuje samoistnie, ale prawdopodobieństwo ich cofnięcia maleje wraz z ciężkością zmian (Ryc. 6). Ciężkie dysplazje (określane również jako stany przedrakowe) na ogół powstają po kilku latach z mniej zaawansowanych zmian, chociaż niektóre CIN3 mogą rozwijać się szybko, bez przechodzenia przez stadium niskiego stopnia, co może wynikać zarówno z powodu zakażenia wirusem hrHPV, jak również z wyjątkowej podatności komórek strefy transformacji. Ze względu na długi okres między rozwojem dysplazji szyjki macicy a rakiem inwazyjnym, obserwacja nieprawidłowości w badaniu cytologicznym lub dodatnie wyniki w badaniach przesiewowych opartych na wykrywaniu dna HPV może zidentyfikować większość zmian przednowotworowych. Właściwa obserwacja kobiet z tymi nieprawidłowościami wraz z odpowiednim leczeniem, może zapobiec rozwojowi większości przypadków raka szyjki macicy. Jednak w niektórych krajach, w których istnieją programy badań przesiewowych, częstość występowania gruczolakoraka i raka gruczolakokomórkowego wzrasta, co sugeruje, że badanie cytologiczne było mniej skuteczne w identyfikacji prekursorów tych typów nowotworów.
Rycina 6. Scenariusz zdarzeń po infekcji HPV – progresja do raka szyjki macicy. Im szersza strzałka tym większe prawdopodobieństwo zdarzenia. (A.Szuster-Ciesielska, BioRender.com).

W ogólnoświatowej metaanalizie, której wyniki opublikowano w 2007 roku, w 14 595 raków szyjki macicy, z których 89,7% było HPV-dodatnich, HPV-16 i HPV-18 wykryto w 70% przypadków, podczas gdy częstość występowania każdego innego typu nie przekraczała więcej niż 4,4%. (Ryc. 7A). Z kolei modelowanie prawdopodobieństwa udziału różnych hrHPV w dysplazji >CIN2 przeprowadzone w roku 2019 wykazało, że chociaż HPV-16 wciąż pozostaje dominującym typem, to w częstości pojawiania się dysplazji możliwy jest większy udział takich hrHPV jak HPV-31, -33 i -58 (Ryc. 7B). Powyższe wyniki analizy ryzyka zostały potwierdzone w tym samym roku w Danii, gdzie wykazano bezwzględne ryzyko progresji przetrwałego zakażenia HPV-16 do CIN3 na poziomie 55%, zaś kolejnymi najbardziej zjadliwymi typami okazały się być HPV-33, -18 i -31 z bezwzględnym ryzykiem odpowiednio 33%, 32% i 31%.      

Rycina 7. Udział poszczególnych typów HPV w powstawaniu nowotworów (A) lub dysplazji >CIN2 (B). (A) na podstawie Human papillomavirus type distribution in invasive cervical cancer and high-grade cervical lesions: a meta-analysis update. I Smith JS, Lindsay L, Hoots B, et al. nt J Cancer 2007;121:621–632.). (B) na podstawie Bayesian analysis of baseline risk of CIN2 and ≥CIN3 by HPV genotype in a European referral cohort. Bonde et al. Int. J. Cancer. 2019, 145, 1033–1041

W postępowaniu diagnostycznym, wykorzystuje się badanie cytologiczne oraz kolposkopię:

  • Diagnostyka cytologiczna to metoda opierająca się na cytologii złuszczeniowej nabłonków, którą datuje się od 1943 roku, tj. od chwili opublikowania monografii przez Papanicolaou i Trauta. Próbkę do badania pobiera się szczoteczką z tarczy części pochwowej oraz z kanału szyjki macicy. Pobrany rozmaz ze złuszczonymi komórkami jest następnie utrwalany i wybarwiany. Zgodnie z klasyfikacją cytologiczną wg systemu Bethesda i jego modyfikacją z 2001 roku nieprawidłowości komórek nabłonka płaskiego odpowiadające stanom przedrakowym dzieli się na zmiany śródnabłonkowe małego stopnia (LSIL) oraz zmiany śródnabłonkowe dużego stopnia (HSIL). Z kolei zgodnie z klasyfikacją WHO wewnątrznabłonkowa neoplazja szyjki macicy to zmiany ograniczone do nabłonka, z których potencjalnie może rozwinąć się płaskonabłonkowy rak inwazyjny i które precyzyjnie opisuje się akronimem CIN z podziałem na CIN1 (dysplazja małego stopnia, łagodna), CIN2 (dysplazja średniego stopnia, umiarkowana) oraz CIN3 (dysplazja dużego stopnia, ciężka) (Ryc. 8).
  • Diagnostyka kolposkopowa (z grec. kolpos – pochwa, skopein – zaglądać, podglądać) wykonywana jest z użyciem urządzenia optycznego zwanego kolposkopem i służy do badania szyjki macicy, pochwy i sromu. Po raz pierwszy metodę tę opisał Hans Hinselmen w 1925 roku jako narzędzie w przesiewowym badaniu raka szyjki macicy. Jest to procedura diagnostyczna przeprowadzana w celu oceny kobiet z nieprawidłowym wynikiem testu Papanicolaou, z dodatnim wynikiem DNA wirusa hrHPV lub z podejrzanie wyglądającą szyjką macicy, nawet jeśli wynik testu PAP jest w normie. Wykonywany jest również jako kontrola po leczeniu śródnabłonkowego i inwazyjnego. Chociaż kolposkopia uważana jest za metodę uzupełniającą w stosunku do diagnostyki cytologicznej, to powinna ona być integralną częścią badania ginekologicznego. 
Rycina 8. Schemat postępowania profilaktycznego raka szyjki macicy w Polsce. (A.Szuster-Ciesielska, BioRender.com).

W Polsce ro roku umiera z powodu raka szyjki macicy ponad 1 300 kobiet, a u ponad 10 tys. stwierdza się zmiany przednowotworowe (Ryc. 9).

Rycina 9. Epidemiologia HPV-zależnych nowotworów w Polsce (2020). (A.Szuster-Ciesielska, BioRender.com).

W latach 2006/2007 wprowadzono po raz pierwszy szczepienia przeciwko HPV. Najnowsza obecnie szczepionka Gardasil 9 pokrywa 90% wszystkich typów HPV powodujących raka szyjki macicy, a dodatkowo chroni przed HPV niskiego ryzyka typu 6 i 11. Szczepionka zawiera cząstki wirusopodobne (virus-like particles, VLP) pozbawione materiału genetycznego wirusa, a zatem po podaniu szczepionki nie jest możliwe jego odtworzenia. Działanie szczepionki zostało przedstawione na poniższej rycinie – efektem jest wytworzenie przeciwciał, które neutralizują wirusa docierającego do organizmu, oraz pamięci immunologicznej (Ryc. 10).

Rycina 10. Zasada działania szczepionki przeciw HPV – wytworzenie przeciwciał neutralizujących wirusa oraz pamięci immunologicznej. (A.Szuster-Ciesielska, BioRender.com).

Jej wysoką skuteczność w ochronie przed wczesnymi i późnymi zmianami dysplastycznymi będącymi wstępem do rozwoju raka szyjki macicy została udowodniona zarówno w badaniach klinicznych (Ryc. 11), jak i tzw. real world (Ryc. 12).

Rycina 11. Wysoka skuteczność szczepionek przeciwko HPV potwierdzona badaniami klinicznymi. (A.Szuster-Ciesielska, BioRender.com).
Rycina 12. Wysoka skuteczność szczepionek przeciw HPV potwierdzona w badaniach obserwacyjnych (real world data) (A.Szuster-Ciesielska, BioRender.com).

Należy pamiętać, że wiele innych patologicznych zmian jest powodowanych przez wirusy brodawczakowe (Tabela 1), stąd warto skorzystać z tej formy profilaktyki. Chociaż szczepienia są zalecane dla nastolatków w wieku 11-12 lat obu płci, to w roku 2018 Food and Drug Administration (FDA, USA) poszerzyła granice wiekowe do zalecania szczepień przeciw HPV dla mężczyzn i kobiet do lat 45.

Piśmiennictwo

  1. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3317948/
  2. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/rmv.2337#
  3. https://bmcinfectdis.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12879-018-3645-0
  4. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6617734/
  5. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK441884/
  6. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC145302/
  7. https://www.cancer.org/cancer/types/cervical-cancer/causes-risks-prevention/risk-factors.html
  8. https://www.hindawi.com/journals/jo/2019/3257939/?utm_source=google&utm_medium=cpc&utm_campaign=HDW_MRKT_GBL_SUB_ADWO_PAI_DYNA_JOUR_X_PJ_GROUP3&gclid=Cj0KCQjwuZGnBhD1ARIsACxbAVhG5BwN6eZTv2nbETVsfp2TItiH0UHFUCJtuLQAGTg5cS_bFHA5vf8aAhD8EALw_wcB
  9. https://www.thelancet.com/clinical/diseases/hpv-and-cervical-cancer
  10. https://bmcinfectdis.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12879-018-3645-0