Improvac (GnRF) vet.

Sammanfattning

Läkemedlet innehåller en syntetisk peptidanalog till GnRF (Gonadotropinfrisättande faktor) vilken inducerar syntes av GnRF-antikroppar. Dessa antikroppar neutraliserar endogent GnRF vilket medför minskad frisättning av LH och FSH. Därigenom minskar syntesen av bland annat testosteron och androstenon i testiklarna. Androstenon är den substans som anses ha störst betydelse för uppkomst av galtlukt. Halten skatol, som också bidrar till uppkomsten av galtlukt, minskar dessutom indirekt sannolikt på grund av ökad omsättning i levern.

Kliniska studier har visat att hos hangrisar som slaktats inom intervallet fyra till sex veckor efter två behandlingar som givits med fyra veckors mellanrum så är halten androstenon och skatol i bukfettet jämförbar med nivåerna hos kirurgiskt kastrerade grisar och halterna är i de flesta fall under de gränsvärden för androstenon och skatol som anses markera risk för galtlukt.

Antikroppsreaktionen är relativt kortvarig. Maximal anti-GnRF-koncentration ses en till två veckor efter andra dosen varefter en kontinuerlig minskning sker. Halten testosteron i plasma sjunker parallellt med den stigande antikroppstitern och börjar öka cirka sex veckor efter sista behandlingen. På grund av androstenonets naturliga omsättningshastighet i kroppsfettet uppkommer lägre nivåer än de som anses medföra risk för galtlukt först cirka fyra veckor efter den andra behandlingen. Risken för att galtlukt ska uppträda ökar successivt efter sex veckor men studieresultaten talar för att risken för galtlukt är relativt liten vid slakt upp till tio veckor efter sista vaccineringen. Effekten på skatol är mer indirekt och skatolhalten påverkas dessutom av olika miljöfaktorer vilket måste beaktas. Den dagliga tillväxten och slaktkroppsegenskaperna hos vaccinerade respektive kirurgiskt kastrerade grisar skiljer sig inte.

Biverkningar förekommer i begränsad omfattning. De vanligaste biverkningarna är en tillfällig stegring av kroppstemperaturen och en lokal reaktion på injektionsplatsen. Risk för temporär påverkan på könsfunktionerna hos människa föreligger vid upprepad accidentell självinjicering vilket kräver att speciell försiktighet iakttas vid hanteringen. En säkerhetsinjektor ska användas vid administreringen. Läkemedlet ska inte administreras av kvinnor som är eller kan vara gravida och personer som självinjicerat en gång ska inte hantera läkemedlet i framtiden.

Läkemedelsverkets värdering

Detta är det första läkemedlet som godkänts för att tillfälligt hämma testikelfunktionen hos gris och därmed förebygga uppkomst av galtlukt i slaktkroppen. Det bedöms utgöra ett värdefullt alternativ för att på ett djurskyddsmässigt acceptabelt sätt uppnå denna effekt. En förutsättning är dock att preparatet hanteras på ett sådant sätt att risken för den som administrerar läkemedlet minimeras. Att läkemedlet inte ska hanteras av gravida eller av de som accidentellt självinjicerat sig en gång anses utgöra en viss praktisk begränsning av användbarheten.

Verksam beståndsdel

Improvac innehåller som aktiv beståndsdel Gonadotropinfrisättande faktor (GnRF)-analogproteinkonjugat, (en syntetisk peptidanalog av GnRF, konjugerad med difteritoxoid). Den syntetiska peptidanalogen har designats så att den innehåller den kritiska strukturen som krävs för ett riktat immunsvar och samtidigt möjliggöra konjugering utan att strukturen för den skull har annat än försumbar hormonell aktivitet. GnRF-analogen är i sig för liten för att ge upphov till tillräckligt immunsvar och har därför konjugerats med en bärare (difteritoxoid). För att öka effekten och durationen har DEAE-Dextran tillsatts som adjuvans.

Indikationer

Induktion av antikroppar mot GnRF för att immunologiskt åstadkomma en temporär nedsättning av testikelfunktionen. Används som alternativ till kirurgisk kastrering för att reducera uppkomst av galtlukt orsakad av androstenon, som är den substans som främst ger upphov till galtlukt hos okastrerade hangrisar efter könsmognaden.
Som en indirekt effekt kan även skatol, en annan starkt bidragande orsak till galtlukt, minska.
Immuniteten (framkallande av anti-GnRF-antikroppar) förväntas inträda inom en vecka efter den andra vaccinationen. Sänkta nivåer av androstenon och skatol har påvisats fyra till sex veckor efter den andra vaccinationen. Detta återspeglar den tid som behövs för att bryta ned och utsöndra de galtluktsubstanser som fanns redan vid vaccinationstillfället liksom de individuella skillnaderna i immunsvar hos djuren.

Dosering

Subkutan användning.

Okastrerade hangrisar, från åtta veckors ålder, ska vaccineras med 2 doser à 2 mL med minst fyra veckors mellanrum. Den andra dosen ges fyra tillsex veckor före slakt. Vid misstanke om ofullständig vaccinationsdos ska djuret omedelbart omvaccineras.
Ge dosen genom subkutan injektion i nacken, alldeles bakom örat. Använd en säkerhetsinjektor med kort kanyl som penetrerar vävnaden 12–15 mm. Kanylen ska riktas vinkelrätt mot hudytan. Undvik att injicera grisar som är våta och smutsiga.

Klinik

Bakgrund

I Sverige liksom i flertalet europeiska länder kastreras hangrisarna strax efter födelsen för att undvika uppkomst av galtlukt i slaktkroppen. Galtlukt orsakas av ett flertal olika substanser men androstenon och skatol anses ha störst betydelse. Kvinnor har bättre förmåga att urskilja galtlukt än män men människans förmåga att urskilja lukten av androstenon är generellt mycket låg (1,8–6,0 % av befolkningen). Känsligheten för androstenon respektive skatol varierar mellan individer. Vid immunologisk kastrering med detta vaccin förhindras, genom neutralisering av endogent GnRF, temporärt Leydigcellernas syntes av testosteron och androstenon. Skatol uppkommer genom mikrobiell nedbrytning av aminosyran tryptofan i den nedre delen av tarmkanalen. En indirekt sänkning av halten skatol i kroppsfettet uppkommer vid vaccinering genom att omsättningen av skatol i levern ökar. Halterna av skatol och androstenon är på så vis korrelerade men halten skatol i kroppsfettet påverkas även av miljöfaktorer och fodersammansättning. Ett stort antal studier har genomförts med avsikten att etablera gränsvärden för androstenon respektive skatol som markör för galtlukt i slaktkroppen. Även om ännu inga sådana gränsvärden etablerats officiellt inom EU anses det att risken för galtlukt är liten om skatolnivån i bukfett är lägre än cirka 0,2 μg/g och motsvarande värde för androstenon är lägre än 0,5–1,0 μg/g.

Klinisk effekt

Det huvudsakliga stödet för vaccinets förmåga att vid klinisk användning blockera GnRF och därmed testiklarnas androgenproduktion hos hangris utgörs av en dosbestämningsstudie, en studie av behandlingens duration, en laboratoriestudie och fyra fältstudier. Halten anti-GnRF antikroppar i plasma mättes kontinuerligt i studierna som markör för vaccinets effekt och koncentrationen av androstenon och skatol i bukfett mättes efter slakt för att avgöra skillnader i andel djur med halter under gränsnivåerna mellan vaccinerade, kirurgiskt kastrerade och obehandlade hangrisar.

Dosen bestämdes i en studie där titern anti-GnRF och halten testosteron mättes vid två tillfällen hos total 40 stycken, 14–15 veckor gamla grisar som gavs 0 mg, 0,4 mg, 0,8 mg, 1,2 mg eller 2,0 mg aktivit konjugat. En effektiv dos definierades som den som medförde att halten testosteron i plasma sänktes till < 2 nM, två veckor efter andra injektionen och < 4 nM efter fyra veckor. Två veckor efter andra dosen hade alla utom tre av de behandlade grisarna nivåer under den fastställda gränsen och vid fyra veckor hade 75 % av grisarna testosteronvärden under gränsen. Motsvarande siffror för placebogruppen var 50 % respektive 25 %. Något dos-effektsamband kunde inte noteras. Dosen 0,4 mg etablerades som behandlingsdos för vidare studier.

Tidsintervallet mellan behandling och utvecklad immunitet och immunitetens duration undersöktes i en placebokontrollerad studie omfattande 200 stycken 15 veckor gamla grisar som behandlades enligt rekommendation och slaktades 1, 2, 3, 6 och 8 veckor efter sista vaccinering. Den första injektionen gav inte upphov till någon stegring av titern anti-GnRF. Antikroppstitern var högst en till två veckor efter den andra dosen och minskade sedan successivt. Hos de som slaktats sex och åtta veckor efter sista vaccinering var titern under detektionsgränsen hos vissa djur men den genomsnittliga titern var samtidigt klart högre jämfört med placebogruppen. Halten testosteron i serum var högre hos dessa två grupper jämfört med de som slaktats tidigare. Halten skatol och androstenon i bukfettet var dock signifikant lägre än placebogruppen endast i de grupper som slaktats 4, 6 och 8 veckor efter sista dos.

Resultaten indikerar att vaccineringen medför hämmad testosteronproduktion under en relativt kort tid. Vidare konstaterades att det tar fyra till sex veckor innan halterna av androstenon och skatol sjunker i kroppsfettet vilket speglar omsättningstiden för dessa substanser. Denna studie och fältstudierna som redovisas nedan ger stöd för rekommendationen att djuren ska slaktas inom fyra till sex veckor efter den andra vaccinationen. Dock visade resultaten från ytterligare en studie där en grupp grisar slaktades tio veckor efter den andra injektionen att risken för galtlukt är mycket liten även i de fall grisen slaktas upp till tio veckor efter andra injektionen. Hos de behandlade grisarna var androstenonhalten i bukfettet under detektionsgränsen (200 ng/g) hos 84 % av de vaccinerade grisarna medan motsvarande andel hos placebogruppen var (27 %).

I den placebokontrollerade laboratoriestudien avsedd att värdera vaccinets effekt behandlades totalt 198 stycken 13–15 veckor gamla grisar två gånger med 28 dagars intervall och de slaktades 28 dagar efter den andra injektionen (dag 56). Dag 55 hade de vaccinerade grisarna signifikant högre titrar av anti-GnRF jämfört med placebogruppen (214 U/mL jämfört med 23,0 U/mL). Dag 0 var testosteronvärdena lika i båda grupperna men Dag 55 var andelen grisar med testosteronnivåer under detektionsgränsen signifikant lägre i den behandlade gruppen (85 %) jämfört med placebogruppen (1 %). I den behandlade gruppen var andronstenonhalten i kropssfettet under detektionsgränsen (200 ng/g) hos 97 % av djuren. Motsvarande siffra för placebogruppen var 8 %. Andeln grisar med låga androstenonvärden (< 0,5 μg/g) var signifikant lägre i den behandlade gruppen (98 %) jämfört med kontrollgruppen (29 %). Hos samtliga grisar var skatolvärdet i kroppsfett vid slakt lägre än gränsvärdet.

Fyra pivotala fältstudier genomfördes i Spanien, Tyskland, Danmark och Ungern och en studie avsedd att ge ytterligare stöd genomfördes i Italien.
Den spanska fältstudien omfattade totalt 458 stycken 14 veckor gamla grisar. De delades i tre grupper där en grupp kastrerades kirurgiskt (T01) en vaccinerades två gånger med fyra till fem veckors intervall (T02) och en lämnades obehandlad och okastrerad (T03). Djuren slaktades 4,5 veckor efter sista vaccindosen. Antikroppstitrar för T01 och T02 framgår av Tabell I.

Tabell I. Antikroppsnivåer hos kirurgiskt kastrerade och Improvacbehandlade grisar.

Andel grisar med testosteronnivåer i serum under detektionsgränsen (< 0,1 ng/mL) framgår av Tabell II.

Tabell II. Andel grisar med testosteronnivåer i serum lägre än detektionsgränsen.

Den genomsnittliga testosteronhalten ökade något från 14 dagar från andra vaccinationen till slakt samtidigt som antikroppstitrarna sjönk något under samma period. Trots detta var andelen grisar med koncentrationer av androstenon och skatol vid slakt över den gräns som ger risk för galtlukt i köttet mycket låg och lika i den kirurgiskt kastrerade och vaccinerade gruppen vilket framgår av Figur 1.

Figur 1. Distribution av skatol och androstenon i spansk fältstudie hos kirurgiskt kastrerade (castrated) vaccinerade (Improvac) samt okastrerade och ovaccinerade (entire) (tröskelvärde: Skatol 200 ng/g; Androstenon 500–1000 ng/g).

Hos alla de vaccinerade och de kastrerade grisarna var androstenonhalten i bukfett under detektionsgränsen (200 ng/g) medan 61 % av de okastrerade och ovaccinerade grisarna hade mätbara koncentrationer. Den dagliga tillväxten under tillväxtperioden var lika hos de vaccinerade och de kirurgiskt kastrerade djuren.
I den tyska fältstudien, omfattande totalt 372 stycken 19–21 veckor gamla grisar fördelade på två gårdar, behandlades grisarna på samma sätt som i den ovan redovisade studien. Resultaten bekräftade tidigare resultat. Andronstenonnivån var under under detektionsgränsen för alla kastrerade respektive vaccinerade djur förutom en gris i respektive grupp, medan 59 % av de okastrerade och ovaccinerade grisarna låg över denna gräns. I hela studien var det dock bara en gris (okastrerad) som låg över de gränser avseende skatol och androstenon som indikerar galtlukt. Slaktkroppsegenskaperna och den dagliga tillväxten skilde sig inte heller mellan kastrerade och vaccinerade grisar.
I den danska fältstudien, omfattande 172 stycken elva till tolv veckor gamla grisar behandlades grisarna också enligt rekommendation, två gånger med fyra veckors intervall och de slaktades fem veckor efter sista vaccinering. Resultaten var jämförbara med tidigare studier men man konstaterade att en relativt liten andel av de okastrerade och ovaccinerade grisarna hade androstenon och skatolvärden över gränsen som markerar galtlukt vilket begränsar möjligheten att värdera nyttan av behandlingen (se Figur 2).

Figur 2. Distribution av skatol och androstenon i dansk fältstudie hos kirurgiskt kastrerade (castrated) vaccinerade (Improvac) samt okastrerade och ovaccinerade (entire) (tröskelvärde: Skatol 200 ng/g; Androstenon 500–1000 ng/g).

I den ungerska fältstudien studerades totalt 249 stycken 21–23 veckor gamla grisar enligt samma studiedesign som användes i övriga fältförsök. Resultaten överensstämde väl med tidigare resultat men här noterades att en större andel av de ovaccinerade och kastrerade galtarna låg över de koncentrationer av androstenon och skatol som markerar galtlukt, vilket kan förklaras av att dessa grisar var äldre vid slakt. Andelen grisar med andronstenonhalt över detektionsgränsen (200 ng/g) var 0 %, 13 % och 76 % i grupperna kastrerade, vaccinerade respektive okastrerade/ovaccinerade.

Figur 3. Distribution av skatol och androstenon i ungersk fältstudie hos kirurgiskt kastrerade (castrated) vaccinerade (Improvac) samt okastrerade och ovaccinerade (entire) (tröskelvärde: Skatol 200 ng/g; Androstenon 500–1000 ng/g).

 Den italienska studien genomfördes inte enligt den rekommenderade behandlingsregimen. En grupp djur kastrerades kirurgiskt (grupp 1) medan två andra grupper vaccinerades antingen tre gånger (grupp 2: vecka 10–11, vecka 26–27 samt vecka 36–37) eller två gånger (grupp 3: vecka 10–11 och vecka 26–27). Djuren i grupp 2 slaktades sex veckor efter sista vaccineringen och de i grupp 3 slaktades 16 veckor efter sista behandlingen. Vid slakt hade 71 % av djuren i grupp 2 (tre doser) testosteronnivåer under detektionsgränsen. Motsvarande siffra för de kirurgiskt kastrerade var 91 %. Hos de som fått två doser vaccin var halten androstenon vid slakt över gränsvärdet (1 μg/g) hos 8 % av grisarna och motsvarande siffra för de kirurgiskt kastrerade var 2 %. Vid tillämpande av gränsvärdet 0,5 μg/g var andel djur under gränsen 2 % och 16 % för den kirurgiskt kastrerade respektive den vaccinerade gruppen. Hos de som fått tre doser vaccin var androstenonnivån vid slakt under 0,5 μg/g hos samtliga grisar. Skatolhalten var under gränsen 0,2 μg/g hos samtliga grisar. Resultaten av denna studie bedömdes inte ge tillräckligt stöd för administrering av en tredje dos i de fall slakt inte kan ske inom det rekommenderade tidsintervallet fyra till sex veckor.

Eftersom effekten av vaccineringen på halten skatol är av mer indirekt natur enligt vad som tidigare beskrivits och halten av denna substans påverkas av utfodring och omgivningsfaktorer bör förutom vaccinering lämpliga skötselrutiner tillämpas för att minska halten skatol i slaktkroppen.
Till ytterligare stöd för vaccinets effekt redovisades resultat från 17 smaktester som genomförts i olika länder i världen, där kött från kastrerade grisar jämfördes med det från vaccinerade. Såväl tränade smakpaneler som otränade konsumentpaneler användes i testerna. Inte i något fall kunde köttsmaken från grisar som vaccinerats enligt rekommendation skiljas från kött från kirurgiskt kastrerade grisar eller hongrisar.

På grund av läkemedlets förmåga att hämma frisättningen av androgener kan efter den andra vaccinationen en minskning av typiskt hangrisbeteende förväntas, som till exempel bestigning och aggressivitet, om de sammanförs med grisar från andra boxar

Immunologiska egenskaper

Vid vaccination med Improvac erhålls ett immunsvar mot endogen gonadotropinfrisättande faktor (GnRF), en faktor som styr testikelfunktionen via de gonadotropa hormonerna LH och FSH. Det aktiva ämnet i detta vaccin är en syntetiskt framställd GnRF-analog, konjugerad med ett immunogent bärarprotein. Konjugatet är kopplat till en adjuvans, för att öka effekt och duration.
Efter den första dosen är galtarna immunologiskt förberedda, men har kvar full testikelfunktion tills de får den andra dosen. Denna framkallar ett starkt immunsvar mot GnRF och hämmar tillfälligt testikelfunktionen. Detta ger en direkt hämning av androstenonproduktionen och en indirekt minskning av skatolhalterna, genom att den levermetabolismhämmande effekten av andra testikelsteroider begränsas. Denna effekt ses inom en vecka efter behandlingen, men det kan ta upp till tre veckor att reducera eventuella befintliga koncentrationer av de ämnen som orsakar galtlukt till obetydliga nivåer.

Säkerhetsvärdering

De vanligaste biverkningarna som noterats vid såväl experimentella studier som fältstudier är en lokal reaktion vid injektionsplatsen samt en kortvarig stegring av kroppstemperaturen (≤ 2 ºC). Hos 60–85 % av grisarna sågs en lokal cirka fem centimeter stor (ø) reaktion som hos de flesta försvann inom två dagar men som hos cirka 5 % av grisarna kvarstod vid slakt fyra till fem veckor efter injektionen. Vid behandling av unga grisar (åtta veckor gamla) kvarstod en lokal reaktion i mer än 42 dagar hos 20–30 % av djuren.

Risken för påverkan på människa har på grund av vaccinets egenskaper varit föremål för noggrann bedömning. Vaccinet, bestående av en syntetisk peptidanalog till GnRF, inducerar syntes av GnRF-antikroppar vilket genom neutralisering av endogent GnRF medför sänkt produktion av LH och FSH. Hos män medför sänkt frisättning av dessa hypofyshormoner minskad testosteronhalt i plasma och därmed störd könsfunktion och hos kvinna sänkt östrogennivå och rubbningar i menstruationscykeln. Vid GnRF-hämning under tidig graviditet påverkas sannolikt gulkroppens funktion och risken för förlust av graviditeten ökar därmed. Senare i graviditeten påverkas sannolikt fostrets organutveckling.

Det finns inga studier av detta vaccin på människa men ett vaccin bestående av naturligt GnRF kopplat till difteroidtoxoid och innehållande en oljeemulsion som adjuvans finns godkänt för behandling av prostatacancer hos människa. Oljeemulsionen anses ge en immunisering med längre duration jämfört med det DEAE-dextran som utgör adjuvans i Impovac. Då patienter med prostatacancer gavs tre injektioner med antingen 30 μg eller 100 μg av det humana vaccinet under en sexveckors period utvecklade elva av tolv patienter anti-GnRF-antikroppar och hos fem patienter sänktes testosteronhalten i plasma under nio månader till de nivåer som ses hos kastrerade män. Testosteronhalterna steg sedan successivt under det att antikroppshalten sjönk. I ytterligare en studie gavs tolv män 3 μg (sex personer) eller 15 μg (sex personer) av samma vaccin vid tre upprepade tillfällen under en sexveckors period. Hos två av de som fick 15 μg sjönk testosteronhalten till kastrationsnivå medan 3 μg gav upphov till måttliga titrar av neutraliserande antikroppar utan att någon förändring i halterna av testosteron och LH noterades. Testosteronhalterna påverkades inte i någon av dessa två studier efter den första dosen utan upprepad dosering krävdes för att inducera fysiologiska förändringar.

Likheten mellan det humana vaccinet och Improvac talar för en påtaglig risk för påverkan på människans könsfunktion vid upprepad accidentell självinjicering.
Liksom i studierna av det humana vaccinet har studier av Improvac på grisar visat att den första dosen framför allt verkar genom att prima immunsystemet och ytterligare en dos krävs för att ge produktion av tillräcklig mängd neutraliserande antikroppar för att ge upphov till fysiologiska effekter. Risken för människa bedöms därmed vara störst vid upprepad injektion vilket innebär att vaccinet inte ska hanteras av en person som accidentellt självinjicerat läkemedlet en gång. Vid självinjektion ska alltid läkare kontaktas för att bland annat bedöma behovet av tillfällig hormonell ersättningsterapi. Av försiktighetsskäl ska gravida eller misstänkt gravid inte använda vaccinet. För att minska risken för självinjektion ska alltid en säkerhetsinjektor användas vid administreringen.

Vaccinet har varit godkänt i knappt tio år i länder utanför EU och enligt de säkerhetsuppföljningar som gjorts är risken för självinjektion låg (tre rapporterade fall vid användning av totalt 7 miljoner doser).
Studier på råtta och grisar har visat att vaccinet inte är immunogent vid oralt intag och absorptionen vid kontakt med hud och ögon bedöms vara mycket begränsad om inte ett öppet sår föreligger, vilket innebär att risken för människa vid sådan exponering bedöms vara mycket liten.
Karenstiden är 0 dygn eftersom antigenet är ett protein utan hormonell aktivitet vilket denatureras vid upphettning och adjuvans saknar farmakologiska effekter.

Litteratur

1. EPAR (www.emea.europa.eu)
2. Clarke I, et al. Inherent Food Safety of a Synthetic Gonadotropin-Releasing Factor (GnRF) Vaccin for the control of Boar Taint in Entire Male Pigs. Intern J Appl Res Vet Med * Vol. 6, No. 1, 2008.