Czy szczepienie przeciwko rotawirusom może zmniejszać ryzyko rozwoju cukrzycy typu 1 u dzieci?

Opracowali: mgr Małgorzata Ściubisz, dr n. med. Jacek Mrukowicz

W czerwcowym wydaniu „Scientific Reports” opublikowano wyniki badania kohortowego z retrospektywnym zbieraniem danych, w którym oceniono, czy istnieje związek pomiędzy szczepieniem niemowląt przeciwko rotawirusom (RV) a zapadalnością na cukrzycę typu 1 w kolejnych latach życia dziecka. Badanie przeprowadzono w Stanach Zjednoczonych, gdzie szczepienia przeciwko RV „żywymi”, doustnymi szczepionkami wprowadzono w 2006 roku, początkowo tylko szczepionką zawierającą pięć zmodyfikowanych szczepów rotawirusa cieląt (RotaTeq; 3 dawki w schemacie 2., 4., 6. mż.), a od 2008 roku zarejestrowano również preparat zawierający jeden atenuowany szczep rotawirusa ludzkiego (Rotarix; 2 dawki w schemacie 2.–3., 4–6. mż.). Liczne badania wykazały, że w krajach rozwiniętych skuteczność tych szczepionek w zapobieganiu ostrej biegunce RV u dzieci jest bardzo duża i podobna w przypadku obu preparatów.

Populację badania stanowiło 1 474 535 zdrowych niemowląt mieszkających w Stanach Zjednoczonych, które w latach 2001–2017 przez co najmniej rok były objęte prywatnym ubezpieczeniem zdrowotnym, a ich dane pozyskano z elektronicznej bazy danych krajowego ubezpieczyciela. Autorzy porównali współczynniki zachorowalności na cukrzycę typu 1 m.in. w grupie dzieci szczepionych przeciwko RV w pełnym (540 317 dzieci) lub niepełnym schemacie (140 646) oraz dzieci nieszczepionych przeciwko RV, ale uprawnionych do tego szczepienia (grupa kontrolna; 246 600 dzieci). Okres obserwacji w całej kohorcie (z uwzględnieniem dzieci nieszczepionych w latach 2001–2005, przed zarejestrowaniem szczepionek przeciwko RV) wynosił najczęściej 3 lata (mediana; zakres: od 1 roku do 16,5 lat, u 50% objętych analizą dzieci mieścił się w przedziale 1,75–5,17 roku [przedział międzykwartylowy]). Większość (83,3%) zakwalifikowanych do badania dzieci zaszczepiono preparatem RotaTeq.

W latach 2001–2017 w badanej populacji dzieci odnotowano łącznie 1273 zachorowania na cukrzycę typu 1, w tym 439 przypadków po wprowadzeniu programu szczepień przeciwko RV (lata 2006–2017). Autorzy zaobserwowali, że u dzieci urodzonych po 2006 roku w grupie zaszczepionych przeciwko RV w pełnym schemacie, w porównaniu z dziećmi nieszczepionymi, ryzyko zachorowania na cukrzycę typu 1 było o 41% mniejsze (12,2 vs 20,6/100 000 osobolat; iloraz współczynników zapadalności [IRR]: 0,59 [95% CI: 0,48–0,73]). Wśród dzieci zaszczepionych przeciwko RV w niepełnym schemacie ryzyko zachorowania na cukrzycę typu 1 było podobne do ryzyka w grupie kontrolnej dzieci nieszczepionych (20,5 vs 20,6/100 000 osobolat; IRR: 0,99 [95% CI: 0,75–1,3]). W grupie dzieci urodzonych w latach 2006–2011 zaszczepionych przeciwko RV w pełnym schemacie, w porównaniu z niezaszczepionymi, odnotowano o 33% mniejsze ryzyko zachorowania na cukrzycę typu 1 (IRR: 0,67 [95% CI: 0,53–0,84]), podczas gdy u dzieci urodzonych w latach 2012–2016 ryzyko to było mniejsze o 54% (IRR: 0,46 [95% CI: 0,26–0,86]). Po uwzględnieniu poprawki na znane czynniki zakłócające (płeć, miejsce urodzenia, pora roku i rok urodzenia) w populacji dzieci urodzonych po 2006 roku, kompletne szczepienie przeciwko RV – w porównaniu z dziećmi niezaszczepionymi – wiązało się ze zmniejszeniem ryzyka wystąpienia cukrzycy typu 1 o 30% (skorygowany hazard względny [aHR]: 0,70 [95% CI: 0,56–0,88]).

Autorzy wyciągnęli wniosek, że istnieje związek pomiędzy kompletnym szczepienie przeciwko RV a mniejszym ryzykiem rozwoju cukrzycy typu 1 u dzieci, jednak potrzebne są kolejne dobrze zaplanowane badania, które pozwolą określić jaki jest charakter tego związku (przyczynowo-skutkowy czy innego rodzaju, np. zakłócający?) i potwierdzić, czy szczepienie przeciwko RV rzeczywiście będzie można uznać za metodę profilaktyki pierwotnej cukrzycy typu 1.

Komentarz

dr n. med. Jacek Mrukowicz
Redaktor naczelny „Medycyny Praktycznej Szczepienia”
Polski Instytut Evidence-Based Medicine w Krakowie

Choć wizja odkrycia metody profilaktyki pierwotnej cukrzycy typu 1 jest bardzo pociągająca, zalecam bardzo ostrożną interpretację wyników tego badania, bo ryzyko błędów systematycznych było w nim zbyt duże. Uważam, że pomimo sugestii autorów komentowanego doniesienia ochronna rola szczepienia przeciwko RV w zapobieganiu cukrzycy typu 1 nadal pozostaje hipotezą wymagającą rzetelnej weryfikacji. Dlaczego?

Co wiemy o czynnikach ryzyka zachorowania na cukrzycę typu 1?

Skłonność do zachorowania na cukrzycę typu 1 jest uwarunkowania głównie predyspozycją genetyczną, ale od dawna postuluje się również udział różnorodnych czynników środowiskowych w wyzwoleniu autoimmunizacji wobec komórek ß wysp trzustki, między innymi zakażeń wirusowych dróg oddechowych lub przewodu pokarmowego w pierwszych kilku latach życia.¹ Ponad 26 badań obserwacyjnych wykazało istotny związek zakażenia enterowirusami (m.in. Coxsackie, ECHO) i zachorowania na cukrzycę typu 1 (iloraz szans [OR]: 9,8 [95% CI: 5,5–17,4]).^2-4

Hipoteza o przyczynowej roli zakażenia „dzikimi” szczepami RV w etiologii cukrzycy typu 1 powstała pod koniec lat 90. XX wieku,⁵ a kolejne sugestie pochodziły z badań na transgenicznych myszach,^6-8 ale także z badań obserwacyjnych u dzieci i dorosłych^9,10. Te hipotezy stały się też podstawą spekulacji i obaw, czy atenuowane, zdolne do replikacji w jelitach szczepy RV zawarte w szczepionkach doustnych, także mogą wywierać podobny efekt.^8,9

Wieloośrodkowe, międzynarodowe badanie kohortowe TEDDY (The Environmental Determinants of Diabetes in the Young) z prospektywnym zbieraniem danych, a także kilka dużych badań obserwacyjnych, wykazało jeszcze wiele innych dodatkowych czynników środowiskowych związanych z ryzykiem zachorowania na cukrzycę typu 1, takich jak: duża urodzeniowa masa ciała, zbyt szybki przyrost masy ciała w 1. roku życia, sposób żywienia niemowlęcia (m.in. wczesna ekspozycja na hydrolizaty o znacznym stopniu hydrolizy, późne wprowadzanie pokarmów uzupełniających, krótki czas karmienia piersią), mikrobiota przewodu pokarmowego i czynniki ją determinujące (m.in. probiotyki, urodzenie drogą cięcia cesarskiego).^1,11,12 Niezależnym czynnikiem ryzyka zachorowania jest również wcześniactwo (OR: 1,18 [95% CI: 1,11–1,25).¹³

Szczepienie przeciwko rotawirusom a cukrzyca typu 1 – wcześniejsze badania

Dotychczas nie wykazano jednak przekonująco, aby jakakolwiek interwencja zmierzająca do ograniczenia wymienionych czynników ryzyka środowiskowego była skuteczna w profilaktyce pierwotnej cukrzycy typu 1. Pierwsza sugestia, że może nią być szczepienie przeciwko RV pojawiła się w styczniu br. w czasopiśmie JAMA, jako list naukowy australijskich autorów.¹⁴ Na podstawie badania opisowego, w którym zestawili zapadalność na cukrzycę typu 1 u dzieci w Australii w latach 2000–2015 uznali, że skokowe zmniejszenie o 14% zapadalności w okresie od 2007 do 2008 roku w populacji dzieci w wieku do 4 lat włącznie zbiegło się w czasie z wprowadzeniem szczepień przeciwko RV w 2007 roku (szczepionkami Rotateq i Rotarix, zależnie od regionu). Metodyka tego typu badania (prosta obserwacja „ekologiczna” dwóch zjawisk) nie nadaje się jednak do wyciągania żadnych wniosków o związku opisywanych zjawisk, a tym bardziej o ich przyczynowo-skutkowym charakterze, dlatego wyniki mogły posłużyć jedynie do sformułowania hipotezy badawczej. Poza tym dane przedstawione przez autorów nie były zbyt przekonujące, bo skokowa zmiana zapadalności w ciągu roku (2007/2008 r.), brak zmiany trendu w kolejnych latach, podobny (choć mniejszy) skokowy spadek w starszych grupach wiekowych (nieobjętych programem szczepień) przemawiały raczej za udziałem innych czynników zakłócających, nieuwzględnionych w takiej prostej analizie (błąd systematyczny). Mimo tych poważnych zastrzeżeń sugestie autorów tego badania obiegły czołówki światowych mediów wiosną br. wzmocnione jeszcze przekazem, że „oto wreszcie znaleziono skuteczną metodę zapobiegania cukrzycy” (w podobnie sensacyjnym tonie w Polsce powieliła te doniesienia także Polska Agencja Informacyjna). Gdyby to była prawda, byłby to rzeczywiście przełom w medycynie. Problem w tym, że to tylko hipoteza, której weryfikację w kolejnych badaniach z grupą kontrolną zapowiedzieli w omawianym doniesieniu sami autorzy (planują badanie kliniczno-kontrolne), bo publikowane wcześniej obserwacje dały wyniki negatywne.

Hipotezy nie potwierdziło małe badanie kliniczno-kontrolne przeprowadzone w Izraelu (dotyczyło szczepionki Rotarix i Rotateq).¹⁵ Dużo bardziej wiarygodne metodologicznie, populacyjne badanie kohortowe przeprowadzone w Finlandii nie wykazało, aby szczepienie przeciwko RV miało wpływ na ryzyko rozwoju cukrzycy typu 1 we wczesnym okresie życia dzieci.¹⁶ Autorzy fińscy do badania zakwalifikowali wszystkie dzieci urodzone w kraju w latach 2009 i 2010, a dane uzyskali z ogólnokrajowych baz danych medycznych, które są bardzo dokładne i wiarygodne. Badacze obserwowali kohorty dzieci szczepionych (94 437 dzieci) lub nieszczepionych (27 213 dzieci) przeciwko RV w ramach programu powszechnych szczepień (szczepionką Rotateq) i nie stwierdzili, aby ryzyko zachorowania na cukrzycę typu 1 w pierwszych 4–6 lat życia istotnie się różniło (ryzyko względne [RR]: 0,91 [95% CI: 0,69–1,2]).¹⁶

Czy wyniki komentowanego badania są wiarygodne?

W świetle dotychczasowych danych komentowane badanie kohortowe autorów amerykańskich przedstawia zaskakująco dużą różnicę ryzyka względnego zachorowania na cukrzycę typu 1 pomiędzy dziećmi szczepionymi i nieszczepionymi przeciwko RV.¹⁷ Jednak nie tylko z tego powodu zalecam, aby jego wyniki intepretować bardzo ostrożnie. Choć badanie robi wrażenie wielkością badanej populacji (największe do tej pory, ok. 1,5 miliona dzieci) i rzetelnymi metodami statystycznymi zastosowanymi w analizie, to autorzy nie ustrzegli się istotnych błędów metodologicznych w jego zaplanowaniu i nie wytłumaczyli czytelnikom, jak usiłowali kontrolować potencjalne błędy systematyczne. A to przede wszystkim decyduje o wiarygodności wyników badań, zwłaszcza obserwacyjnych.

Nierównowaga czynników rokowniczych i zakłócających. Autorzy powinni dołożyć starań nie tylko, aby populacja objęta badaniem była reprezentatywna dla populacji ogólnej, ale przed wszystkim żeby obie porównywane grupy były maksymalnie podobne pod względem znanych czynników rokowniczych (oprócz szczepienia przeciwko RV) zarówno na początku obserwacji (tzn. podczas ich selekcji grup), jak i na jej końcu przed analizą danych. W komentowanej publikacji tych informacji niestety brakuje, co budzi liczne wątpliwości, czy przedstawionym wynikom należy wierzyć:

1) autorzy selekcjonując populację do badania skorzystali z bazy danych jednej z prywatnych ubezpieczalni, ale nie przedstawili charakterystyki tej grupy – z uwagi na szczególnych system finansowania opieki zdrowotnej w Stanach Zjednoczonych istnieje ryzyko, że ubezpieczeni w prywatnej ubezpieczalni nie są reprezentatywni dla przeciętnej populacji; ponadto znajomość charakterystyki tej grupy mogłaby rzucić więcej światła na ewentualne czynniki decydujące o przyczynach braku szczepienia przeciwko RV

2) brakuje wyjściowej charakterystyki porównywanych grup pod względem parametrów demograficznych (m.in. wieku) i znanych czynników rokowniczy oraz zakłócających, które omówiono powyżej (potencjalna nierównowaga na etapie selekcji i/lub analizy mogła prowadzić do wyodrębnienie grup o nierównym ryzyku zachorowania na cukrzycę typu 1), a przynajmniej tych najważniejszych, jak:

• pochodzenie etniczne – ma wpływ zarówno na ryzyko cukrzycy typu 1, jak na stan szczepienia przeciwko RV w Stanach Zjednoczonych (emigranci, mniejszości etniczne, status materialny itp.), a także ryzyko zakażeń dróg oddechowych i/lub enterowirusowych (np. w wyniku uczęszczania do publicznych żłobków i przedszkoli i/lub standardu życia)
• cukrzyca typu 1 w najbliższej rodzinie (matka, ojciec, rodzeństwo), co determinuje zarówno ryzyko zachorowania na cukrzycę typu 1, jak i mogło powodować odmowę decyzji o szczepieniu przeciwko RV (obawy o odległe działania niepożądane, p. wyżej) pomimo akceptacji standardowych szczepień (np. przeciwko błonicy, tężcowi i krztuścowi [DTP], którą w analizie czynników zakłócających uwzględnili autorzy), preferencyjnie selekcjonując grupę dzieci nieszczepionych o większym obciążeniu rodzinnym cukrzycą
• sposób rozwiązania ciąży (poród drogami natury vs cięcie cesarskie), który wpływa na skład mikrobioty przewodu pokarmowego dziecka i sposób karmienia niemowlęcia (większe ryzyko karmienia mlekiem modyfikowanym lub krótszego karmienia piersią po cięciu cesarskim), a poprzez to może się wiązać się z ryzykiem cukrzycy typu 1
• urodzeniowa masa ciała, wcześniactwo i tempo przyrostu masy ciała w 1. roku życia – wszystkie te czynniki, z uwagi na zaburzenia stanu zdrowia, z którymi się wiążą lub z których wynikają, mogą stanowić barierę dla szczepienia przeciwko RV lub są przyczyną niekompletnego szczepienia; szczególną grupą są wcześniaki (niezależny czynnik ryzyka cukrzycy typu 1), bo z uwagi na oficjalne wytyczne w Stanach Zjednoczonych (w odróżnieniu od innych krajów), nie zaleca się tam rozpoczynania szczepienia przeciwko RV w szpitalu, a wąski przedział czasu na podanie pierwszej dawki (optymalnie do ukończenia 12. tyg. życia, a maks. do 14. tyg. + 6 dni) powoduje, że duża grupa wcześniaków (25–63%) – zwłaszcza tych najbardziej niedojrzałych w chwili urodzenia – nie zostaje zaszczepiona, ponieważ w tym wieku przebywają jeszcze w szpitalu na oddziale neonatologii lub niemowlęcym^18-20
• sposób żywienia w 1. roku życia (m.in. wczesna ekspozycja na hydrolizaty o znacznym stopniu hydrolizy, późne wprowadzanie pokarmów uzupełniających, brak karmienia piersią) i/lub czynniki, które go determinują – np. rodzinne obciążenie alergią może powodować profilaktyczne modyfikacje żywienia niemowląt (żywienie hydrolizatami o znacznym stopniu hydrolizy w przypadku braku możliwości karmienia piersią, późne wprowadzanie pokarmów uzupełniających), związane z większym ryzykiem zachorowania na cukrzycę typu 1 i prowadzić do rezygnacji ze szczepienia przeciwko RV.

Krytycznym warunkiem wiarygodności badania kohortowego jest dołożenie wszelkich możliwych starań, aby przydzielenie badanych do jednej z dwóch grup (kompletne szczepienie przeciwko RV vs brak szczepienia lub niepełne szczepienie) nie zależał od czynników związanych z ryzykiem zachorowania na cukrzycę typu 1, które omówiłem powyżej. Niestety w tym zakresie komentowane badanie pozostawia bardzo dużo wątpliwości, czy autorzy uwzględnili przynajmniej najważniejsze z nich.

Zapadalność na cukrzycę w populacji. Mimo iż autorzy komentowanego badania zauważyli szybko ujawniający się duży efekt szczepienia w profilaktyce cukrzycy, przeciętny okres obserwacji dzieci objętych badaniem był zbyt krótki (zaledwie 3 lata), aby w pełni ocenić ryzyko zachorowania na cukrzycę. Ponadto, wyniki monitorowania zapadalności na cukrzycę typu 1 w Stanach Zjednoczonych w dużym badaniu populacyjnym SEARCH (SEARCH for Diabetes in Youth) wskazały, że w latach 2005–2012 w grupie dzieci do lat 5 nie zmieniła się ona istotnie (14,6 vs 14,3/100 000/rok), pomimo wprowadzenia programu powszechnych szczepień przeciwko RV w 2006 roku i szybkiego osiągnięcia dużego odsetka zaszczepionych niemowląt, a w populacji w wieku 5–9 lat nieco się zwiększyła (26,2 vs 27,7/100 000/rok).²¹ Gdyby efekt ochronny szczepienia opisany w komentowanym badaniu rzeczywiście istniał (zwłaszcza tak duży), w 2012 roku można byłoby się już spodziewać zmiany trendu populacyjnego.

Brak efektu dawki. W świetle aktualnych danych o skuteczności szczepień przeciwko RV w profilaktyce objawowych zakażeń RV trudno także wytłumaczyć obserwację autorów komentowanego badania, dlaczego niekompletny schemat szczepień nie dawał żadnego efektu ochronnego w porównaniu z grupą kontrolną (20,5 vs 20,6/100 000/rok), choć – gdyby takie zjawisko rzeczywiście istniało – można byłoby się spodziewać przynajmniej częściowej skuteczności szczepienia (tzw. efekt dawki). Zjawisko „wszystko, albo nic” w badaniach obserwacyjnych budzi mocne podejrzenia, że zaobserwowany związek nie ma charakteru przyczynowo-skutkowego, a jest wynikiem wpływu innych czynników niezwiązanych z działaniem szczepionki (czynników zakłócających), których autorzy nie uwzględnili w analizie.

Rodzaj szczepionki. W analizie wtórnej autorzy dodatkowo usiłowali ocenić różnicę efektu w zależności od zastosowanego rodzaju szczepionki, jednak w badanej populacji było zbyt mało dzieci zaszczepionych szczepionką Rotarix, aby odpowiedź była wiarygodna (>83% dzieci otrzymało Rotateq, który w Stanach Zjednoczonych wprowadzono na rynek kilka lat wcześniej niż Rotarix). Ponadto, sugestie autorów o wyższości któregokolwiek z preparatów są nieuprawnione, bo 95% przedziały ufności dla ryzyka względnego nakładają się w szerokim zakresie (Rotateq vs Rotarix: 0,50–0,78 vs 0,50–1,07).

Co dalej?

Wiele krajów od lat prowadzi powszechne szczepienia niemowląt przeciwko RV, więc w najbliższych latach zapewne pojawi się jeszcze kilka podobnych badań. Powinni one uwzględniać omówione powyżej czynniki ryzyka i zakłócające, a przynajmniej najważniejsze z nich. Jednak badania obserwacyjne stosowane do oceny skuteczności metod leczenia i profilaktyki zawsze są związane z istotnym ryzykiem błędów systematycznych, nawet jeśli autorzy dokładają starań, aby to ryzyko ograniczyć. Bardziej wiarygodną weryfikacją omawianej hipotezy byłaby analiza zapadalności na cukrzycę wśród dzieci uczestniczących w dużych przedrejestracyjnych badaniach z randomizacją obu szczepionek przeciwko RV. Dodatkowym atutem byłby w tym przypadku długi czas obserwacji, bo badania te przeprowadzano w latach 2000–2004, a uczestniczyło w nich prawie 70 000 niemowląt z kilkunastu krajów Europy, obu Ameryk i Azji, a także z Australii.

Pierwsze takie wstępne doniesienie pojawiło się w maju br.,²² a objęło dzieci fińskie biorące udział w badaniu Rotavirus (vaccine) Efficacy and Safety Trial (REST), przeprowadzonym w latach 2001–2003 w kilku krajach, m.in. w Finladii.²³ Uczestniczące w nim niemowlęta losowo kwalifikowano w stosunku 1:1 do jednej z 2 grup, w których otrzymywały szczepionkę Rotateq lub placebo. Autorzy w 2015 roku, 11–14 lat po szczepieniu, wystosowali do rodziców dzieci kwestionariusz z pytaniem o rozpoznanie przez lekarza cukrzycy typu 1, a następnie pozytywne odpowiedzi weryfikowali w dokumentacji medycznej szpitala, w którym ustalono diagnozę. Uzyskali 5764 odpowiedzi (30,1% dzieci uczestniczących w badaniu REST), w tym 3184 dotyczyło dzieci zaszczepionych przeciwko RV, a 2580 placebo. Ryzyko cukrzycy typu 1 było podobne w obu grupach i wyniosło odpowiednio: 1,04 vs 0,97% (RR: 1,03 [95% CI: 0,62–1,7]).²² Autorzy nie przeprowadzili szczegółowej analizy krzywych przeżywalności, ale przedstawione dane nie wykluczają hipotezy, że szczepienie może opóźniać ujawnienie się cukrzycy, bo w pierwszych 5–6 latach życia skumulowane ryzyko zachorowania było większe w grupie placebo.

Autorzy innych badań z randomizacją obu szczepionek przeciwko RV także powinni spróbować jak najszybciej przeprowadzić podobne analizy, aby odpowiedzieć na najistotniejsze pytania: czy szczepienie przeciwko RV zapobiega zachorowaniu na cukrzycę typu 1, czy może opóźnia zachorowanie. Odpowiedź twierdząca na którekolwiek z nich miałaby bardzo doniosłe znaczenie dla zdrowia publicznego i byłaby kolejnym mocnym argumentem za wprowadzeniem powszechnych szczepień niemowląt przeciwko RV, dlatego wierzę, że takie analizy już wkrótce się pojawiają.

Wnioski dla praktyki

Ze względu na mankamenty metodologiczne komentowanej publikacji i sprzeczne wyniki dotychczasowych obserwacji, konieczne są kolejne dobrze zaplanowane badania z innych ośrodków i obejmujące różne populacje, aby potwierdzić zaobserwowany związek i wyjaśnić, czy ma on charakter przyczynowo-skutkowy, a także odpowiedzieć na inne istotne pytania (m.in. czy szczepienie zapobiega czy tylko opóźnia zachorowanie, czy efekty działania obu szczepionek się różnią, czy dotyczą wszystkich czy tylko niektórych populacji zależnie od czynników genetycznych zachorowania na cukrzycę itp.). Hipoteza jest bardzo atrakcyjna zarówno dla rodziców dzieci, jak i dla zdrowia publicznego, dlatego niewątpliwe zasługuje na szybką i wiarygodną weryfikację. Ale w świetle dotychczasowych danych to nadal tylko hipoteza.

Tymczasem wnioski jakie z większą pewnością możemy wyciągnąć ze wspomnianych w komentarzu badań wzbogacają naszą wiedzę o bezpieczeństwie szczepionek przeciwko RV, bo wskazują, że nie zwiększają one ryzyka zachorowania na cukrzycę typu 1 u dzieci.