Rotaviruslar bütün dünyada, çocukluk çağı gastroenteritinin en önemli etkenidir. Hemen hemen bütün çocuklar 2-3 yaşına kadar bu virusla enfekte olurlar. Özellikle hijyen koşullarının iyi olduğu gelişmiş ülkelerde bakteriyel etkenler daha az görüldüğünden, rotavirusa daha sık rastlanır. Ortalama olarak bütün dünyada infant ishallerinin % 10-20’si rotavirusa bağlıdır. Ülkemizde yapılan bir çalışmada bu oran % 16.6 olarak bulunmuştur. Sanılanın aksine, rotavirus çoğunlukla dehidratasyonla seyreden ağır diyare ve kusma neden olur. Dolayısıyla ishale bağlı hastaneye yatışlarda da etken olarak ilk sırada yer almaktadır. Dünya üzerinde yılda 5-10 milyon olarak hesaplanan ishale bağlı çocuk ölümlerinin % 10-20’si de rotavirus kaynaklıdır. Bu nedenle rotavirus gastroenteritini önleyebilecek bir aşının yaygın olarak kullanılması, milyonlarca çocuğu ölümden kurtarabilecektir.

 

Mikroorganizma:

Rotaviruslar reoviruslar ailesi içerisinde yer alan, 11 çift iplikçikli RNA segmentinden oluşan bir genoma sahip (Şekil 1) mikroorganizmalardır. Her bir gen segmenti tek bir protein sentezletir. Bunların çoğunluğu yapısal proteinlerdir (vp.1, 2, 3, 6 ve 7). En fazla miktarda sentezlenen yapısal protein internal kapsidde yer alan ve grup spesifik antijenik determinantı oluşturan vp.6’dır. Serotip spesifik immün determinantlar ise dış protein kabukta yer alan vp.3 ve vp.7’dir. Serotipe spesifik nötralizan antikorlar ve immün cevap bu iki proteine karşı gelişir.

Rotavirus insan yanında, çok sayıda memeli hayvanda da enfeksiyona neden olmaktadır. Ancak hayvan rotaviruslarının insanda enfeksiyon oluşturduğunu gösteren bir delil henüz bulunamamıştır. En azından altı farklı insan rotavirus serotipi tanımlanmıştır. Bunların içerisinde en sık rastlanan serotip 1, daha az sıklıkla da serotip 2 ve 3’dür. Hayvan rotavirusları, özellikle sığır ve maymun rotavirusları hücre kültüründe kolay ürerken, insan rotaviruslarının kültür şartlarında üretilmesi çok güçtür.

 

Epidemiyoloji:

Rotavirus genellikle “weaning” döneminde, yani 6-24 ay arasında ağır gastroenteritlere neden olur. Bu dönemin sonunda hemen hemen bütün çocuklarda parsiyel bir immünite ortaya çıkar. Reenfeksiyonlar bundan sonra yaygın olarak görülür, ancak hafif veya subklinik seyreder.

Ülkemiz gibi ılıman iklim kuşağında yer alan bölgelerde rotavirus gastroenteriti genellikle soğuk kış aylarında görülür, yaz aylarında seyrektir. Bizim çalışmalarımızda da en yüksek insidans % 61 ile aralık ayında bulunmuş, temmuz ve ağustos aylarında ise rotavirus saptanamamıştır. Tropikal ülkelerde mevsimsel far çoğunlukla bulunamazken, bazı tropikal ülkelerde rotavirusun daha çok kuru mavsimlerde gastroenterite neden olduğu rapor edilmiştir.

 

Bağışıklık:

Rotavirusa karşı bağışıklık konusunda günümüzde hala anlaşılamamış konular olmasına karşın, genel olarak barsak mukozasında bulunan Ig A ve Ig G tipi antikorların koruyucu olduğu kabul edilmektedir. Yapılan çalışmalarda rotavirus enfeksiyonundan sonra barsakta oluşan antikor cevabının aylarca devam ettiği ve reenfeksiyon sırasında anemnestik bir cevap olarak, hızlı bir antikor artışı olduğu gözlenmiştir. Klinik olarak reenfeksiyonların hafif seyretmesi de bu immünolojik bulguyu desteklemektedir. Yapılan çalışmalarda homotipik korunmayı sağlayan anti-vp.3 ve anti-vp.7 antikorlarının rolü oldukça iyi bir şekilde anlaşılırken, heterotipik korunma, yani kros-immünite  için önemli olan anti-vp.6 (iç kapsid) antikorlarının önemi tam olarak saptanamamıştır.

 

ROTAVIRUS AŞILARI

Rotavirusa karşı aşı geliştirmek için yapılan ilk çalışmalar Jennerian bir yaklaşımla başlamış, yani değişik hayvan rotavirusları attenüe edilmiştir. Bunun en önemli nedeni insan rotaviruslarının hücre kültürlerinde üretilmesinin güçlüğüdür. Bu amaçla iki sığır ve bir maymun rotavirusu çok sayıda çalışmada denenmiştir.

 

Sığır rotavirus aşıları:

NCDV (Nebraska Calf Diarrhea Virus):

Insanlarda ilk denenen rotavirus aşısı veterinerlikte geliştirilen NCDV suşudur.  Virus ilk olarak ishalli bir dananın gaitasından izole edilmiş ve sığır hücre kültürlerinde 200 kez pasajlanarak attenüe edilmiştir. Bu aşı yeni doğmuş danalarda yapılan serokonversiyon çalışmalarında ümit verici sonuçlar vermişse de, saha çalışmalarında beklenen etki elde edilememiştir. Insanlarda yapılan çalışmalarda da yeterli etkinlik gösterilemeyince, virus sığır hücreleri yerine, antijenik olarak insan hücrelerine daha çok benzeyen Cercophitecus maymunun böbrek hücrelerinde pasajlanmış ve elde edilen suşa RIT 4237 adı verilmiştir. Aşı uygulanan 5-12 aylık bebeklerde % 50-70 serokonversiyon gözlenmiştir. Aşının mide asiditesinden ve anne sütündeki antikorlardan etkilenmesi nedeniyle, mama veya sulandırılmış inek sütü veya tampon ile verilmesi önerilmiştir. Finlandiya’da yapılan bir çalışmada aşının rotavirus gastroenteritini önlemede % 50 etkili olduğu gösterilmiş, ancak enfeksiyonun şiddetini azaltmadaki etkisi % 88 olarak bulunmuştur. Daha sonra Finlandiya ve A.B.D.’ndeki çalışmalarda da ümit verici sonuçlar alınmış, ancak gelişmekte olan ve geri kalmış ülkelerde yapılan araştırmalar bu sonuçları desteklememiştir.

 

WC3 aşısı:

Bu aşı Pennsylvania’da ishalli bir dananın gaitasından izole edilen bir sığır rotavirusunun CV1 hücre kültüründe 12 kez pasajlanması ile elde edilmiştir. WC3 suşu NCDV’den antijenik fenotip, RNA elektrofenotip ve primat eritrositlerinde hemaglutinasyon yapmaması yönleriyle farklılık gösterir. Infantlarda yapılan çalışmalarda yan etki gözlenmemiş, ancak NCDV gibi, bu aşıda da,gaitadan virus atılımı düşük bulunmuştur.  WC3 suşuna karşı % 90 homotipik antikor cevabı yanında, insan serotip 3 rotavirusuna karşı da % 50 heterotipik antikor cevabı gözlenmiştir. Ancak heriki aşıda da en sık rastlanan serotip olan serotip 1 insan rotavirusuna karşı antikor cevabı meydana gelmemiştir. A.B.D.’nde yapılan çalışmalarda enfeksiyonun ağırlığını azaltmada % 80’in üzerinde etkili olarak bulunan bu aşı da, gelişmekte olan ülkelerde etkili olmamıştır. Bunun nedeni bu ülkelerde bakteriyel ishallerin daha sık olması veya serotip farklılığı olabilir.

 

Maymun rotavirus aşısı:

Hayvan orijinli aşılardan üçüncüsü, ishalli bir maymunun gaitasından izole edilenrhesus rotavirusunun FRhL-2 hücre kültüründe 16 kez pasajlanması ile geliştirilen rhesus rotavirus aşısı (RRV)’dır. Rhesus rotavirusunun nötralizan antijen fenotipi serotip 3 insan rotavirusu ile aynıdır. Insanda ishale yol açmayan bu virus getadan % 50 oranında atılır. Sığır rotaviruslarından farklı olarak, bu aşı ile insanlarda % 90 serum antikor cevabı elde edilmiştir. Bu cevap daha çok serotip 3’e karşıdır, ancak heterolog antikor cevabı da ortaya çıkmaktadır. Ancak A.B.D. ve Finlandiya’da yapılan çalışmalarda yüksek oranda serolojik ve klinik koruyuculuk saptanması nedeniyle ortaya çıkan iyimser hava, gelişmekte olan ülkelerde elde edilen negatif sonuçlar nedeniyle yerini hayal kırıklığına bırakmıştır.

 

Insan rotavirus aşısı (M37):

M37 insan rotavirus suşu Venezuela’da asemptomatik bir bebeğin gaitasından izole edilmiş ve hücre kültürlerinde kısmen yeterli üreme gösteren bu suşun insan serotip 1 rotavirusu ile vp.7, diğer insan suşları ile de vp.4 antijenik benzerliği olması nedeni ile hayvan rotaviruslarından daha iyi koruyuculuk sağlayacağı ümit edilmiştir. Ancak Venezuela ve Finlandiya’da yapılan çalışmalar bu aşının da beklenildiği kadar etkili olmadığını göstermiştir.

 

Monotipik reassortant aşılar:

Hayvan rotaviruslarından geliştirilen aşılarda beklenildiği kadar heterotipik, insan rotaviruslarına karşı antikor cevabı elde edilemeyince, aşılamada insan rotaviruslarının kullanılması gerektiği konusunda fikir birliğine varılmıştır. Ancak insan rotaviruslarının hücre kültürlerinde kolay üretilememesi, bu konuda en önemli problem olmuştur. Bu problemi halledebilmek için rotavirusların kültür ortamında biribirlerinden rastgele gen transferi yapabilme özelliği kullanılmıştır. Farklı rotaviruslar aynı kültür ortamında çoğalırken, biribirlerinden gen değişimi yapmakta ve ortaya heriki virustan da farklı, yeni bir “reassortant” virus çıkmaktadır. Ilk olarak serotip 3 RRV ile, serotip 1 insan rotavirusu çaprazlanarak, yeni bir reassortant virus elde edilmiştir. Bu yeni virus hem serotip 1 insan rotavirusunun antijenik özelliklerini taşımaktadır, hem de RRV’nin hücre kültürlerinde kolay üreyebilme özelliklerine  sahiptir (Şekil 1).

 

Şekil 1. Insan-maymun reassortant virusunun geliştirilmesi

 

Bu aşı ile yapılan ilk çalışmada, serotip 3 RRV aşısı ile reassortant aşı (DxRRV, serotip 1) karşılaştırılmış, 3 rotavirus sezonu boyunca RRV aşısı ile % 65, DxRRV ile % 78 olarak bulunmuştur.

Kısa bir süre sonra geliştirilen DxRRV, serotip 2 aşısı Finlandiya’da yapılan bir çalışmada DxRRV, serotip 1 aşısı ile karşılaştırılmış, serotip 2 reassortant aşıya klinik cevap daha iyi olarak bulunmuştur. Ancak bu farklılığın toplumda daha yaygın olarak bulunan serotip 1’e karşı antikorların anneden plasenta veya anne sütü ile geçip bebekteki aşı cevabını inhibe etmesine bağlı olma olasılığı yüksektir.  Daha sonra Peru’da yapılan bir çalışmada da heriki reassortant aşının da rotavirus gastroenteritini önlemede etkili olmadığı bulunmuştur. Bu çalışmalar homotipik cevap ile heterotipik cevaptan hangisinin korunmada daha önemli olduğu sorusunu gündeme getirmiştir. Aşıların etkisi konusunda çelişkili sonuçlar bulunmasına rağmen, yine de homotipik cevabın daha önemli olduğu konusunda yaygın bir düşünce mevcuttur.

Tetravalan aşılar:

Monotipik aşılarla yeterli homotipik antikor cevabının elde edilememesi üzerine; serotip 1, serotip 2 ve serotip 4 reassortant insan rotavirus suşları ve tip 3 RRV kombine edilmiş ve elde edilen tetravalan aşı klinik çalışmalarda denenmiştir. A.B.D.’nde 23 eyalette yapılan geniş bir çalışmada 4 serotipe karşı da, % 70 cıvarında serokonversiyon elde edilmiştir. Peru’da yapılan çalışmada ise, tek dozla % 59 olan serokonversiyonun 2, 3 ve 4. Aylarda uygulanan 3 dozla % 75’e çıktığı gösterilmiştir. Ancak serotip 4’e karşı immünolojik cevap A.B.D. çalışmasına göre düşük bulunmuştur.

Gelişmiş ülkelerde elde edilen bu sonuçlardan sonra tetravalan aşı gelişmekte olan ülkelerde de denenmiş, ancak Myanmar ve Bangui çalışmalarında monotipik aşılarda olduğu gibi, beklenildiği kadar etkili bulunmamıştır. Bizim yaptığımız bir çalışmada ise, gelişmiş ülkelerdekine benzer şekilde, % 66 oranında immünolojik cevap elde ettik. Ancak immünolojik sonuçların her zaman klinik korumayı yansıtmaması nedeniyle, elde edilen sonuçların ne oranda kliniğe yansıtılabileceği tartışmalıdır. Caracas’da yapılan bir çalışmada yüksek doz (105 cfu) virus verilmesi ile, daha iyi sonuçlar elde edilmesi üzerine, yüksek doz aşı A.B.D.’de hazırlanıp, FDA onayına sunulmuştur.

OPV ve anne sütü ile birlikte uygulama:

Aşı uygulaması ile ilgili önemli bir sorun da rutin uygulama için düşünülen bu aşının immünizasyon şemalarında yaygın olarak yer alan diğer aşılarla birlikte uygulanıp uygulanamayacağı ve erken yaşta ağızdan verilmesi planlandığı için, anne sütünün içerdiği anti-rotavirus antikorları nedeniyle aşı üzerine muhtemel inhibe edici etkisidir. Monotipik aşılarla yapılan çalışmalarda çelişkili sonuçlar elde edilmiş, ancak tetravalan aşının OPV ile birlikte verilmesinin heriki aşının da etkinliğini azaltmayacağı anlaşılmıştır. Anne sütünün aşıyı inhibe edici etkisinin olup olmadığı üzerine yapılan tek çalışma ise merkezimizde yürütülmüştür. Bu çalışmamızda anne sütü alan çocuklar, bikarbonat tampon alan çocuklarla karşılaştırılmaş ve iki grup arasında serokonversiyon oranları arasında fark bulunmamıştır.  

 

Yeni aşı yaklaşımları:

 Vp.7 spesifik serotiplerle yapılan çalışmaların yanında, A.B.D.’nde bir grup, vp. 4 spesifik serotiplerin etkinliği üzerinde çalışmaktadır. Bu amaçla rotavirusların yeni bir sınıflandırması da geliştirilmiştir. Ancak henüz vp.4’ün  homotipik cevapta ne kadar önemli olduğu bilinmemektedir. Diğer bir yeni yaklaşım da, boş rotavirus kapsidlerinin subunit aşı olarak kullanılmasıdır. Bu konudaki çalışmalar devam etmektedir. Ancak maliyetin yüksekliği, subunit aşılar için önemli bir handikap oluşturmaktadır.

 

Sonuç:

Bütün dünyada her yıl milyonlarca çocuğun ölümüne neden olan rotavirus ishalinin önlenmesi için etkin bir aşı geliştirme çalışmaları devam etmektedir. Şimdiye kadar yapılan çalışmalarda karşılaşılan en önemli problem, gelişmiş ülkelerde elde edilen iyi sonuçların, gelişmekte olan ve geri kalmış ülkelerdeki çalışmalarda desteklenemesidir. Ancak % 50 civarında etkili bir aşının bile yaygın olarak kullanılması, yılda en az 500.000 çocuğu ölümden kurtaracaktır.