ebola: 2016? - Sezione di Microbiologia

EBOLA: 2016?
! Prof. Oliviero E. Varnier
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EBOLA 2016 NEWS
v Recentemente Dr Crozier, un meduco infettivologo MD,
ha sperimentato l’infezione da Ebola sia come paziente
sia come medico.
v Dr Crozier è stato trasferito dall World Health
Organization nell’Unità di Terapia di Ebola in Kenema,
Sierra Leone, nell’Agosto 2014.
v Dopo aver sviluppato l’infezione,, è stato trasferito presso
l’Ospedale dell’Università di Emory in Atlanta, dal quale e’
stato dimesso dopo 6 settimane i terapia.
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www.microbiologia.unige.it
Scuola di Scienze mediche e Farmaceutiche
2016
Sezione di Microbiologia – Dipartimento di Scienze Chirurgiche R Diagnostiche Integrate (DISC)
EBOLA
La più grande epidemia da Fi-
lovirus della storia ha inizio
nel gennaio 2014 (o forse dicembre 2013) nella zona sud
est della Guinea, ma viene
identificata solo a marzo
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CLASSIFICAZIONE
Group: Group V (-)ssRNA
Order:Mononegavirales
Family:Filoviridae
Genus: Ebolavirus
Lunghi filamenti : PERICAPSIDE (800-1000 nm)
L’ RNA codifica per sette proteine strutturali e una non strutturale
3′ – leader – NP – VP35 – VP40 – GP/sGP – VP30 – VP24 – L – trailer – 5′
Replicazione veloce = 8 ore
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EBOLA CARATTERISTICHE
NONE’UNVIRUSRESISTENTE!
①  Viene ucciso facilmente da sapone, candeggina,
luce solare o asciugatura.
②  Il lavaggio in lavatrice di indumenti contaminati è
sufficiente a distruggerlo.
③  Soppravvive solo per breve tempo su superfici
esposte alla luce solare
?
④  Sopravvive alcune ore in ambienti umidi
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EBOLA
Ad oggi sono state identificate 5
4 patogene per l’uomo:
subspecie:
①  ZAIRE ebolavirus
②  SUDAN ebolavirus
③  TAI FOREST ebolavirus, ex COTE d’IIVOIRE ebolavirus
④  BUNDIBUGYO ebolavirus
⑤  RESTON ebolavirus, che causa patologia in primati non umani
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Pippistrelli della frutta della famiglia Pteropodidae
sono considerati l’ospite naturale di Ebola
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Gorilla
Scimpanzè
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Topo gigante africano->
Cefalofi, piccole antilopi africane
toporagno
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1. Ciclo enzootico
Recenti evidenze supporta-no l’ipotesi che i pipistrelli siano la specie ospite del virus Ebola.
Non è noto il motivo di
questa persistenza
enzootica e della loro
trasmissione all’interno
della popolazione dei
pipistrelli.
2. Ciclo epizootico
Le infezioni epizootiche da Ebolavirus appaiono sporadicamente, causando
una alta mortalità tra i primati non-umani e uò causare epidemie umane.
Le epidemie causate da Ebolavirus causano malattia acute nell’uomo ad
eccezione del virus di Reston,
Si sa pochissimo sulla prima infezione nell’uomo, che scatena ondate di
infezioni uomo-uomo e una pandemia.
è
la caratteristica predominante
delle epidemie.
4. La trasmissione iomo-uomo
3. Dopo la prima infezione
umana mediante contatti con
un pipistrello infetto o altri
animali selvaggi, avviene la
trasmissione interumana.
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?
è
la caratteristica predominante
delle epidemie.
5. La trasmissione iomo-uomo
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u  INFEZIONE: Contatto diretto (mucose o lesioni della cute) con
sangue, urine, saliva, feci, vomito o sperma di un paziente
u  Contatto indiretto mediato da oggetti contaminati
u  Il virus entra in circolo e si replica nelle cellule reticoloendoteliali
u  Replicazione elevata in diverse cellule nel polmone, fegato e milza
u  Il virus induce effetto citopatico nelle cellule dendritiche, nei
macrofagi e nelle cellule endoteliali
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EBOLA
Il virus può:
z 
z 
Causare immunodepressione Scarsa risposta immunitaria
Danneggiare il sistema vascolare con emorragie, ipotensione, shock, morte
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EBOLA
Periodo di Incubazione:
da 2 a 21 giorni
Progrediscecon:
Sintomiiniziali:
!
Vomitoripetuto
!
Febbre
!
Doloriaddominali
!
Occhiarrossa4
!
Diarrea
!
Malditesta
!
Faringite
!
Debolezza
!
Congiun4vite
!
Dolorimuscolari
!
Emoraggieinterneedesterne
!
Febbremoltoalta
!
Prostrazione
ALTA MORTALITA’
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EBOLA
z Il 1°isolamento di Ebolavirus avvenne nel 1976 vicino al fiume
Ebola nello ZAIRE (ora Repubblica del Congo) con 318 casi,
88% di mortalità.
z Da allora in poi 27 EPIDEMIE
z Il più grave: 1995 in Congo con 315 casi e 81% di mortalità.
Epidemie di Ebola dal 1977 al 2009
Zaire ebolavirus
Sudan ebolavirus
Taï Forest ebolavirus
Bundibugyo ebolavirus
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dal 2010 al 2013....
Uganda, Maggio 2011, Sudan Virus
1 caso
1 decesso
Congo, luglio 2012, Bundibugyo Virus
77 casi
36 decessi
Uganda, luglio 2012, Sudan Virus
24 casi
17 decessi
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Da gennaio 2014
Ebola Zaire
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L‘INIZIO DI UN DRAMMA FAMILIARE
06 dicembre 2013 Bambino di due anni muore nel villaggio di
Melia Ndou con sintomatologia tipica della
infezione da virus Ebola
13 Dicembre 2013 Muore la mamma con gli stessi sintomi
29 Dicembre 2013 Muore la sorellina di 3 anni
1 gennaio 2014
Muore la nonna
L’infezione si diffonde in altri villaggi attraverso persone che avevano partecipato ai
funerali
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Agosto 2014
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OTTOBRE tto 2014
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Fineluglio
Siaggiungono
alcunicasiinNigeria
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1SETTEMBRE
Siaggiunge
UncasoinSenegal
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CONTROLLO DELLA EPIDEMIA
! Nabarro dichiaro’ di essere ottimista che la Liberia
sarebbe stata dichiarata Ebola-free il 9 maggio, data
di scadenza dello standard ufficiale del World Health
Organization (WHO) di 42 giorni senza nuovi casi
di Ebola.
!
Questo periodo è il doppio del massimo tempo di
incubazione del virus letale emorragico..
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25OTTOBRE
Un caso in Mali
2 sospetti,
57 contatti (2 nov)
Senegal dichiarato Ebola-free il 17 ottobre
Nigeria dichiarato Ebola-free il 20 ottobre
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WEST AFRICA EBOLA VIRUS DISEASE OITBREAK: ALL CASES
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WEST AFRICA EPIDEMIA di EBOLA I CASI
28o=obreCasitotaliDecessi
13.6764.910
FaAoredicorrezionepiùaAendibile=2.0
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PUBMEDEBOLA
2.195 papers
455
anno 2014
1.740
dal 1976 al 2013 (37 anni)
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La MORTALITA’ CORRELA con L’’ETAì e IL VIRAL LOAD’
Case Fatality Rates among Patients with Ebola Virus Disease (EVD) in Sierra Leone.
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IL VIRAL LOAD È PIÙ ALTO NEI CASI FATALI
LA PERSISTENZA VIRALE È UGUALE NEI PAZIENTI CON
ESITO FATALE E NEI PAZIENTI GUARITI
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DIFFERENZE nei PAZIENTI SOPRAVVISSUTI e DECEDUTI per EBOLA
Figures and
INFEZIONE LETALE
Forte attivazione di linfoci CD8+ Non attivazione cellule CD8+ T
T
Valori elevati di cellule T
INFERIORI ALLA NORMAVALORI
<107/ml genomi virali nel siero
1010 /ml genomi virali nel siero
Anticorpi nel sangue all’esordio Anticorpi non rilevabili nel sangue
dei sintomi
all’esordio dei sintomi
L
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DOVE SI TROVA IL VIRUS ?
§  Sangue:Ilviralload:>108-1010pfu/mlnellafaseacuta
§  Sudore: anRgeni virali trova4 nelle ghiandole sudoripare
manonnelsudore
§  Lacrime:EbolaRNAposiRvoTrovatoinuncaso
§  Saliva:Trovatovirusinfe=antenellafaseacuta. Significatoprognos4conega4vo
§  Sperma:Virustrovatofinoatremesidopolaguarigione!
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PROTEZIONE PER OPERATORI
Personalizing protective equipment can be psychologically
comforting to patients who are confused and afraid.
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QUALE VIRUS EBOLA?
Il responsabile della
epidemia è un
ceppo di Ebola Zaire
molto simile
a quelli dell’ Africa
Centrale
(97%omologia)
Gytis Dudas and Andrew Rambaut, Plos one, 2014
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NON RAPPRESWNTA L’EMERGENZA DI UN VIRUS DIVERGENTE
Gytis Dudas and Andrew Rambaut, Plos one, 2014
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Come si è spostato?
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Il veicolo più probabile sono i pippistrelli
Della frutta, comuni in tutta l’Africa Centrale
capaci i volare per distanze molto lunghe.
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Zona in cui vivono i pippistrelli della frutta
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Distribuzionedelle3speciedipipistrellliospiRnaturalidiEBOLA
hammer-headed bat
(Hypsignathus monstrosus)
Guinea
Gabon Congo
Franquet's epauletted fruit bat
(Epomops franqueti)
little collared fruit bat(Myonycteris torquata)
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Fineagosto
Vieneriportatol‘iniziodiunoutbreaknelnordestdelCongo
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in una zona remota del Congo a circa 1000 Km da Kinshasa
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..in una zona remota del Congo a circa 1000 Km da Kinshasa.
Il virus responsabile appartiene al lineaggio Zaire è
strettamente correlato a quello responsabile
del focolaio
epidemico del 1995 in Congo (Kikwit).
L’attuale focolaio è il settimo in Congo.
Non vi è alcun legame con l’epidemia della West Africa.
Il caso indice è una donna gravida che ha preparato carne di
animali selvatici cacciati dal marito: à morta lei, il marito e due
figli.
WHO: 29 Ottobre 2014: 67 casi clinici di Ebola e 49 decessi.
Tutti i casi si sono concentrati nella contea di Jeera.
Oltre 300 persone in quarantena
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EBOLA CAR
NONE’UNVIRUSRESISTENTE!
①  Viene ucciso facilmente da sapone, candeggina,
luce solare o asciugatura.
②  Il lavaggio in lavatrice di indumenti contaminati è
sufficiente a distruggerlo.
③  Sopravvive solo per breve tempo su superfici
esposte alla luce solare o secche
?
④  Sopravvive alcune ore in ambienti umidi
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Zmapp
MB-003+ZMAb=ZMapp
Un cocktail di tre anticorpi monoclonali umanizzati e prodotti
nelle piante di tabacco australiane
Il target degli anticorpi sono diversi epitopi della GP
ZMApp in Rhesus Macaques:
Il 100 % delle scimmie infettate sono sopravvissute se
trattate entro le 24h dall’infezione
Il 50% se trattate entro le 48h
Mapp Biopharmaceuticals (san Diego) esperta in “pianticorpi”
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PREVENZIONE & TERAPIE
•  Siero Umano Convalescente già usato nel 1995 nella
’epidemia di Kikwit;
•  Solo evidenze anedottiche della efficacia terapeutica di plasma
umano in pazienti infettati da filovirus (7 degli 8 pazienti che
hanno ricevuto sangue intero da pazienti convalescenti
sopravvissuti ad una infezione da ebolsvirus (Mupapa et al.,
1999).
•  Preparazioni di immunoglobuline da pazienti convalescenti da
EBOV e MARV, hanno protetto animali d dosi letali (Jahrling et
al. Arch Virol Suppl 1996)
•  Unico raccomandato da WHO
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Piccoli RNA interferenti (siRNA)
TkM-Ebola (Tekmira Pharmaceuticals-Canada, con US
Department of Defense) Nanoliposomi conteneti siRNA
EK-1 mod ha come target la RNA polimerasi virale
1160 mod ha come target VP24
855 modA ha come target VP35
100% protezione contro dose letale di Zaire Ebola se somministrate 7 dosi a 30 min e ai giorni 1, 2, 3, 4, 5,e 6 dopo infezione
(Geisbert et al., The Lancet, Vol 375, May 29, 2010).
Nel Gennaio 2014 è iniziato clinical trial Phase I
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BCX443 ( Biocryst Pharmaceuticals e NIAD USA)
Si tratta di un nuovo analogo dell’ adenosina, che Inibisce
l’RNA polimerasi RNA dipendente promuovendo la
terminazione della catena
Attivo contro diversi virus ad RNA
Protegge i macachi dalla infezione con Marburg anche se
somministrato 48 ore post infezione
Warren TK1, et al Nature. 2014
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Successful treatment of advanced Ebola virus
infection with T-705 (favipiravir) in a small animal
model
L.Oestereichetal.An4viralResearch,May2014
The efficacy of the pyrazinecarboxamide deriva4ve T-705
(favipiravir)againstZaireEbolavirus(EBOV)hasbeenevaluated in
vitroandinvivo.T-705suppressedreplica4onofZaireEBOVincell
cultureby4logunitswithanIC90of110μM.MicelackingthetypeI
interferon receptor (IFNAR−/−) were used as in vivo model for Zaire
EBOV-induceddisease.
Ini4a4on of T-705 administra4on at day 6 post infec4on induced
rapid virus clearance, reduced biochemical parameters of disease
severity, and prevented a lethal outcome in 100% of the animals.
ThefindingssuggestthatT-705isacandidatefortreatmentofEbola
51 di 56 FAVIPINAVIR: NOVEL VIRAL RNA POILIMERASE INHIBITOR
Furuta Y1, et al Antiviral Res. 2013
Favipiravir (T-705; 6-fluoro-3-hydroxy-2-pyrazinecarboxamide) inhibits
the RNA-dependent RNA polymerase of influenza virus.
It is phosphoribosylated by cellular enzymes to its active form, favipiravirribofuranosyl-5'-triphosphate (RTP).
RNA polymerase mistakenly recognizes favipiravir-RTP as a purine
nucleotide.
In addition to its anti-influenza activity, favipiravir blocks the replication of
many other RNA viruses, including: arenaviruses (Junin, Machupo and
Pichinde) phleboviruses (Rift Valley fever, sandfly fever and Punta Toro)
hantaviruses (Maporal, Dobrava, and Prospect Hill) flaviviruses (yellow
fever and West Nile) enteroviruses (polio- and rhinoviruses) an alphavirus
(Western equine encephalitis virus) a paramyxovirus (respiratory
syncytial virus) noroviruses.
A Phase III clinical evaluation of favipiravir for influenza therapy has been
completed in Japan and two Phase II studies have been completed in
the United States.
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The clinically approved drugs: amiodarone, dronedarone
andverapamilinhibitfiloviruscellentry
GerritGehringetal.JAC2014
amiodarone,amul4-ionchannelinhibitorandadrenoceptor
antagonist, is a potent inhibitor of filovirus cell entry at
concentra4ons that are rou4nely reached in human serum
duringan4-arrhythmictherapy.
A similar effect was observed with the amiodarone-related
agent dronedarone and the L-type calcium channel blocker
verapamil.
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VACCINIi-1
! ChAd3 monovalente/bivalente NIH/GSK
! 100% di protezione sulle scimmie
! Fase I in USA,UK e mali
Il monovalente è contro il ceppo Zaire e il bivalente contro i
ceppi Zaire e Sudan
Sviluppato in OKAIROS (laboratori di Napoli e Pomezia) da
Riccardo Cortese e Alfredo Nicosia
Acquistato da GlaksoSmithKline (Gsk) nel 2012
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VACCINI-2
! Virus della Stomatite vescicolare (VSV) rVSVΔG
! 100% di protezione sulle scimmie
! Usato su una virologa
! 30-50% di protezione PEP sulle scimmie
! Fase I 15 ottobre in USA (forse anche in Gabon,
Germania e Svizzera)
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VACCINI-3
In studio
•  Profectus: piattatorma rVSV (N4CT1)
•  Bavarian Nordic: Vaccinia Modificato (MVA)
•  Crucell: piattaforma Adenovirus
•  Crucell: Combinazione di MVA con adenovirus
•  USAMRIID Virus Like Particle (VLP)
•  T. Jefferson Univ: vettore virus rabbico vivo e inattivato
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