Uno dei primi risultati decisivi arrivò nel luglio 2010 dal Sudafrica. Lo studio CAPRISA 004 aveva arruolato 889 donne sessualmente attive del KwaZulu-Natal, assegnandole in modo casuale a un gel vaginale contenente tenofovir all’1% oppure a un gel placebo. Il prodotto doveva essere utilizzato in relazione ai rapporti sessuali: una dose nelle dodici ore precedenti e una nelle dodici ore successive, senza superare due applicazioni nelle ventiquattro ore.
Nel gruppo che utilizzava tenofovir l’incidenza di HIV risultò inferiore del 39% rispetto al placebo. Non era una protezione completa e il risultato variava in rapporto all’uso del prodotto, ma per la prima volta uno studio randomizzato dimostrava che un antiretrovirale utilizzato localmente prima e dopo l’esposizione poteva ridurre l’acquisizione sessuale di HIV nelle donne.[1]
Pochi mesi dopo arrivò un risultato ancora più importante per lo sviluppo della PrEP come la conosciamo oggi. Lo studio iPrEx coinvolse 2.499 MSM e donne trans in sei Paesi delle Americhe, in Sudafrica e in Thailandia. I partecipanti ricevevano quotidianamente una compressa contenente tenofovir disoproxil fumarato ed emtricitabina (TDF/FTC), oppure placebo.
Nel gruppo assegnato alla PrEP si verificarono 36 nuove infezioni, contro 64 nel gruppo placebo: una riduzione complessiva dell’incidenza del 44%. Per la prima volta era stata dimostrata l’efficacia della PrEP orale negli esseri umani.
Il 44% di efficacia osservato nello studio sembrava un risultato relativamente modesto, ma l’analisi delle concentrazioni dei farmaci mostrò che il dato era fortemente influenzato dall’aderenza. Tenofovir o emtricitabina erano rilevabili nel 51% dei partecipanti rimasti HIV negativi, ma soltanto nel 9% di coloro che avevano acquisito l’infezione. Quando l’analisi veniva limitata alle persone nelle quali il farmaco era effettivamente rilevabile, la riduzione stimata del rischio di acquisire HIV raggiungeva il 92%. iPrEx mostrava quindi non soltanto che la PrEP poteva funzionare, ma anche che la sua efficacia dipendeva in modo decisivo dall’effettiva assunzione del farmaco.[2]
La differenza tra efficacia osservata nello studio e protezione nelle persone effettivamente esposte al farmaco apriva una questione che avrebbe accompagnato praticamente tutta la ricerca successiva sulla PrEP: assegnare una persona a un trattamento non significa necessariamente che quella persona lo assuma.
Risultati che sembravano contraddirsi
Nel 2012 furono pubblicati quasi contemporaneamente tre grandi studi sulla PrEP orale in Africa. I risultati, almeno a prima vista, sembravano difficili da conciliare.
Partners PrEP aveva arruolato coppie eterosessuali sierodiscordanti in Kenya e Uganda. La persona HIV negativa riceveva quotidianamente TDF, TDF/FTC oppure placebo. Entrambi i regimi attivi ridussero significativamente l’acquisizione di HIV: del 67% con TDF e del 75% con TDF/FTC[3]. L’efficacia risultava evidente sia negli uomini sia nelle donne.
Nello stesso periodo lo studio TDF2, condotto in Botswana su 1.219 uomini e donne senza HIV, mostrò una riduzione del rischio di acquisizione di circa il 62-63% con TDF/FTC rispetto al placebo. Anche in questo caso la PrEP orale sembrava confermare la propria capacità preventiva.[4]
Ma FEM-PrEP raccontava una storia completamente diversa: lo studio aveva arruolato 2.120 donne in Kenya, Sudafrica e Tanzania, assegnandole a TDF/FTC quotidiano oppure placebo. Le infezioni furono 33 nel gruppo PrEP e 35 nel gruppo placebo: praticamente nessuna differenza e lo studio venne interrotto anticipatamente per mancanza di efficacia. Era difficile ignorare il problema: lo stesso regime farmacologico che aveva protetto uomini e donne in altri studi sembrava non offrire alcuna protezione in FEM-PrEP.[5]
Le analisi delle concentrazioni plasmatiche del farmaco modificarono però l’interpretazione del risultato. Il 95% delle partecipanti dichiarava di assumere abitualmente o sempre la terapia assegnata e il conteggio delle compresse restituite suggeriva un’aderenza dell’88%. Le misurazioni farmacologiche raccontavano tutt’altra storia: meno del 40% delle donne senza HIV presentava livelli di tenofovir compatibili con un’assunzione recente, e la proporzione era ancora più bassa fra quelle che avevano acquisito l’infezione.
FEM-PrEP non dimostrava quindi che TDF/FTC fosse biologicamente inefficace nelle donne, semmai che, nelle condizioni in cui lo studio era stato condotto, la PrEP non aveva ridotto l’incidenza di HIV perché l’esposizione effettiva al farmaco era stata molto inferiore a quella suggerita dai questionari e dal conteggio delle compresse.
La distinzione non era puramente metodologica. In uno studio preventivo il comportamento richiesto a una persona sana può essere molto diverso dall’assunzione di un trattamento necessario per curare una malattia: la percezione del rischio può cambiare nel tempo, assumere ogni giorno un farmaco associato socialmente all’HIV può essere difficile da spiegare al partner o alla famiglia, la partecipazione a uno studio può essere accompagnata da aspettative, timori e pressioni che un semplice questionario sull’aderenza non riesce a misurare.
VOICE: quando i dati farmacologici contraddicono i questionari
Il problema emerse ancora più chiaramente nello studio VOICE, Vaginal and Oral Interventions to Control the Epidemic.
Tra il 2009 e il 2011 furono arruolate 5.029 donne in Sudafrica, Uganda e Zimbabwe. Lo studio confrontava cinque strategie: tenofovir orale, TDF/FTC orale, placebo orale, gel vaginale di tenofovir all’1% e gel placebo. Nessuno dei tre interventi contenenti tenofovir ridusse significativamente l’acquisizione di HIV. I bracci con tenofovir orale e gel furono interrotti anticipatamente perché le analisi ad interim indicavano che era ormai improbabile potessero dimostrare un beneficio; anche TDF/FTC, proseguito fino alla conclusione dello studio, non mostrò efficacia.
Ancora una volta, però, la misurazione dei farmaci cambiava radicalmente la lettura del risultato: tenofovir era rilevabile soltanto in circa il 29-30% dei campioni plasmatici delle partecipanti assegnate ai regimi orali e nel 25% di quelli delle donne assegnate al gel. Nei questionari, invece, circa il 90% riferiva un’elevata aderenza e il conteggio dei prodotti restituiti suggeriva percentuali analogamente elevate.[6]
VOICE diventò così uno degli esempi più importanti dei limiti delle misure indirette di aderenza. Chiedere alle persone se avevano assunto un farmaco, oppure contare le compresse mancanti dalla confezione, non permetteva di sapere con sufficiente affidabilità se il principio attivo fosse realmente entrato nell’organismo. FEM-PrEP e VOICE non furono quindi semplicemente studi “negativi” perché i loro risultati costrinsero la ricerca a interrogarsi su ciò che gli studi clinici stavano realmente misurando e mostrarono i limiti di questionari, diari e conteggio delle compresse come indicatori dell’assunzione del farmaco. La misurazione delle concentrazioni di tenofovir e dei suoi metaboliti nel sangue e, successivamente, in altri campioni biologici divenne così uno strumento essenziale per distinguere l’efficacia farmacologica della PrEP dalla sua effettiva utilizzazione. Anche gli studi che non avevano dimostrato efficacia contribuirono quindi a rendere più precisa la domanda scientifica e a indicare nuove modalità per valutarla.
Il risultato sollevava anche una questione più profonda: non bastava concludere che «la PrEP funziona se viene presa», occorreva capire quanta esposizione farmacologica fosse necessaria, quanto potessero essere tollerate le dosi mancate e se queste condizioni fossero identiche per tutte le modalità di esposizione a HIV.
Il farmaco deve arrivare dove serve
Tenofovir all’interno delle cellule viene trasformato nella sua forma farmacologicamente attiva, tenofovir difosfato. La concentrazione raggiunta nei diversi tessuti non è però uniforme.
Gli studi farmacocinetici mostrarono che, dopo somministrazione orale, le concentrazioni del metabolita attivo potevano essere molto diverse nel tessuto colorettale rispetto al tratto genitale femminile[7], di conseguenza la relazione fra numero di dosi assunte e protezione non poteva necessariamente essere trasferita da una popolazione o da una modalità di esposizione a un’altra.
Nell’esposizione rettale TDF/FTC possiede un certo grado di forgiveness: alcune dosi mancate possono comunque lasciare concentrazioni intracellulari sufficienti a mantenere una protezione molto elevata[8]; per l’esposizione vaginale è invece necessaria un’aderenza molto più vicina alla somministrazione quotidiana per raggiungere e mantenere livelli farmacologici associati alla protezione. Modelli farmacocinetici e farmacodinamici successivi stimarono che, per ottenere una protezione elevata nel tratto genitale femminile, fosse necessaria un’aderenza molto vicina all’assunzione quotidiana, circa sei dosi alla settimana, mentre nel compartimento colorettale potevano essere sufficienti frequenze di assunzione inferiori[9]. Studi successivi hanno però ridimensionato l’idea che questa differenza possa essere tradotta in una soglia rigida e universale di dosi necessarie per tutte le donne.[10]
Questo non trasformava FEM-PrEP e VOICE in studi inutili o semplicemente “falliti”; al contrario, quei risultati contribuirono a chiarire che l’efficacia preventiva non dipende soltanto dall’attività antivirale teorica di un farmaco. Dipende dalla sua effettiva assunzione, dalla concentrazione raggiunta nei tessuti esposti, dalla frequenza delle esposizioni e dalla possibilità concreta che una strategia preventiva venga integrata nella vita delle persone.
L’aderenza non era un difetto delle persone
La parola “aderenza” rischiava tuttavia di produrre una spiegazione troppo facile. Dire che uno studio non aveva funzionato perché le partecipanti non avevano assunto correttamente il farmaco poteva trasformare una questione scientifica e sociale in una responsabilità individuale.
FEM-PrEP e VOICE mostravano invece qualcosa di più complesso: migliaia di giovani donne africane vivevano in contesti nei quali il rischio di HIV era elevato, ma l’uso quotidiano di un prodotto sperimentale poteva entrare in conflitto con relazioni di coppia, stigma, timore di essere considerate persone con HIV, difficoltà nel negoziare le proprie scelte preventive e incertezza sull’efficacia di un farmaco che, durante lo studio, nessuno sapeva ancora se funzionasse realmente. Il fatto che molte partecipanti continuassero a presentarsi alle visite ma non utilizzassero regolarmente il prodotto non era quindi semplicemente un problema di disciplina, indicava una distanza fra ciò che un protocollo sperimentale chiedeva e ciò che era concretamente praticabile nella vita delle persone.
Quella lezione sarebbe diventata fondamentale per tutta la prevenzione successiva: un intervento può essere farmacologicamente efficace e fallire ugualmente se il modo in cui deve essere utilizzato non corrisponde ai bisogni, alle possibilità e alle preferenze delle persone alle quali è destinato.
Dalla prova biologica all’efficacia reale
Nel frattempo, però, la PrEP aveva già compiuto un passaggio decisivo dalla ricerca alla pratica clinica: il 16 luglio 2012 la Food and Drug Administration[11] statunitense approvò la combinazione TDF/FTC, commercializzata come Truvada, per la profilassi pre-esposizione nelle persone adulte a rischio di acquisire HIV per via sessuale. La decisione si basava principalmente sui risultati di iPrEx e Partners PrEP e arrivava quindi mentre altri studi continuavano a produrre risultati molto diversi tra loro per cui l’approvazione non chiuse affatto la discussione scientifica. Se iPrEx, Partners PrEP e TDF2 avevano dimostrato che TDF/FTC poteva prevenire l’infezione, FEM-PrEP e VOICE avevano mostrato che la semplice disponibilità del farmaco non garantiva un risultato preventivo. Restava però da capire quale livello di protezione la PrEP potesse raggiungere quando veniva scelta consapevolmente e assunta con regolarità da persone che ne conoscevano l’efficacia.
PROUD: dalla sperimentazione alla vita reale
Una risposta importante arrivò dal Regno Unito con lo studio PROUD, avviato nel 2012 tra uomini gay e altri MSM considerati ad alto rischio di acquisire HIV. A differenza dei precedenti studi controllati con placebo, PROUD aveva un disegno pragmatico: tutti i partecipanti sapevano che TDF/FTC era efficace e venivano randomizzati a iniziare immediatamente la PrEP oppure ad attendere dodici mesi prima di riceverla.
Il disegno rispondeva a una domanda ormai diversa da quella degli studi precedenti: non si trattava più soltanto di stabilire se il farmaco potesse prevenire HIV in condizioni sperimentali, ma di verificare quale effetto avrebbe prodotto la sua disponibilità nella pratica, in persone che conoscevano l’efficacia della PrEP e decidevano di utilizzarla nella propria vita sessuale.
La differenza emersa fu così ampia che nell’ottobre 2014 il comitato indipendente di monitoraggio raccomandò di interrompere la fase randomizzata e offrire la PrEP anche al gruppo che avrebbe dovuto iniziarla successivamente. La riduzione relativa del rischio di acquisire HIV risultò pari all’86%.[12]
Era un risultato molto superiore al 44% osservato nell’analisi complessiva di iPrEx e mostrava che, quando la PrEP veniva utilizzata da persone che desideravano effettivamente assumerla, la protezione poteva essere estremamente elevata.
IPERGAY: la PrEP non doveva necessariamente essere quotidiana
Quasi contemporaneamente, Francia e Canada stavano sperimentando un’altra possibilità. Lo studio ANRS IPERGAY valutava TDF/FTC non come terapia preventiva quotidiana, ma secondo uno schema legato ai rapporti sessuali: i partecipanti assumevano due compresse tra due e ventiquattro ore prima del rapporto sessuale, seguite da una compressa ventiquattro ore dopo la prima assunzione e da un’altra quarantotto ore dopo. Se i rapporti proseguivano nei giorni successivi, lo schema veniva adattato mantenendo una copertura farmacologica continua.
Nel confronto randomizzato con placebo, lo studio mostrò anch’esso una riduzione dell’86% del rischio di acquisire HIV. Si verificarono 2 infezioni nel gruppo TDF/FTC e 14 nel gruppo placebo. Anche in questo caso l’effetto fu sufficientemente evidente da portare all’interruzione anticipata del gruppo placebo e all’offerta della PrEP on demand a tutti i partecipanti.[13]
IPERGAY aggiungeva quindi un elemento nuovo alla storia della prevenzione farmacologica: almeno per l’esposizione sessuale anale, una protezione molto elevata poteva essere ottenuta anche senza assumere il farmaco tutti i giorni, purché lo schema fosse seguito correttamente in relazione ai rapporti.
PROUD e IPERGAY arrivavano così a una conclusione convergente attraverso due strategie differenti: il primo mostrava l’efficacia molto elevata della PrEP quotidiana in condizioni vicine alla pratica reale; il secondo dimostrava che, per alcune persone e alcune modalità di esposizione, la prevenzione poteva essere organizzata intorno ai rapporti sessuali anziché alla somministrazione quotidiana. A quel punto non bastava più chiedersi se la PrEP funzionasse. Bisognava capire quale regime, assunto con quale frequenza, da quali persone, per quale modalità di esposizione e in quali condizioni d’uso fosse capace di mantenere concentrazioni farmacologiche sufficienti a prevenire l’infezione.
La ricerca degli anni precedenti aveva mostrato qualcosa di più complesso: la PrEP poteva fallire negli studi quando il farmaco non veniva assunto con sufficiente continuità, mentre poteva raggiungere livelli di protezione molto elevati quando l’esposizione farmacologica era adeguata. PROUD e IPERGAY trasformarono questa conoscenza in una prova difficilmente contestabile.
La prevenzione farmacologica dell’HIV era diventata una realtà.
Questo articolo fa parte di una serie dedicata alla storia scientifica della prevenzione dell’HIV.
- Prima dei farmaci: prevenire un virus che conoscevamo appena
- I farmaci diventano strumenti di prevenzione
- 1996: la terapia cambia anche la prevenzione
- 2000: la prevenzione farmacologica diventa realtà
- La PrEP arriva in Europa. L’Italia aspetta
- Positive prevention: chi deve prevenire che cosa?
- Genere, corpi, ricerca: chi entra negli studi?
- Dalla pillola alla prevenzione a lunga durata
- Prevenzione combinata: gli strumenti ci sono, le barriere restano
- Vaccini contro HIV perché li stiamo ancora aspettando
- Dove può arrivare la prevenzione?
[1] Abdool Karim Q, Abdool Karim SS, Frohlich JA, et al.; CAPRISA 004 Trial Group. Effectiveness and safety of tenofovir gel, an antiretroviral microbicide, for the prevention of HIV infection in women. Science. 2010;329(5996):1168-1174. doi:10.1126/science.1193748.
[2] Grant RM, Lama JR, Anderson PL, et al.; iPrEx Study Team. Preexposure chemoprophylaxis for HIV prevention in men who have sex with men. N Engl J Med. 2010;363(27):2587-2599. doi:10.1056/NEJMoa1011205.
[3] Baeten JM, Donnell D, Ndase P, et al.; Partners PrEP Study Team. Antiretroviral prophylaxis for HIV prevention in heterosexual men and women. N Engl J Med. 2012;367(5):399-410. doi:10.1056/NEJMoa1108524.
[4] Thigpen MC, Kebaabetswe PM, Paxton LA, et al.; TDF2 Study Group. Antiretroviral preexposure prophylaxis for heterosexual HIV transmission in Botswana. N Engl J Med. 2012;367(5):423-434. doi:10.1056/NEJMoa1110711.
[5] Van Damme L, Corneli A, Ahmed K, et al.; FEM-PrEP Study Group. Preexposure prophylaxis for HIV infection among African women. N Engl J Med. 2012;367(5):411-422. doi:10.1056/NEJMoa1202614.
[6] Marrazzo JM, Ramjee G, Richardson BA, et al.; VOICE Study Team. Tenofovir-based preexposure prophylaxis for HIV infection among African women. N Engl J Med. 2015;372(6):509-518. doi:10.1056/NEJMoa1402269.
[7] Anderson PL, Kiser JJ, Gardner EM, Rower JE, Meditz A, Grant RM. Pharmacological considerations for tenofovir and emtricitabine to prevent HIV infection. J Antimicrob Chemother. 2011;66(2):240-250. doi:10.1093/jac/dkq447.
[8] Seifert SM, Glidden DV, Meditz AL, et al. Dose response for starting and stopping HIV preexposure prophylaxis for men who have sex with men. Clin Infect Dis. 2015;60(5):804-810. doi:10.1093/cid/ciu916.
[9] Cottrell ML, Yang KH, Prince HMA, et al. A translational pharmacology approach to predicting outcomes of preexposure prophylaxis against HIV in men and women using tenofovir disoproxil fumarate with or without emtricitabine. J Infect Dis. 2016;214(1):55-64. doi:10.1093/infdis/jiw077.
[10] Wu L, Niu X, Brunelli MK, Mugwanya KK. Adherence and HIV protection thresholds for emtricitabine and tenofovir disoproxil fumarate preexposure prophylaxis among cisgender women: a systematic review. Curr HIV/AIDS Rep. 2024;21(5):264–281. doi:10.1007/s11904-024-00705-0.
[11] U.S. Food and Drug Administration. Truvada for PrEP Fact Sheet: Ensuring Safe and Proper Use. FDA approved emtricitabine/tenofovir disoproxil fumarate for pre-exposure prophylaxis on 16 July 2012, on the basis principally of the iPrEx and Partners PrEP trial
[12] McCormack S, Dunn DT, Desai M, et al. Pre-exposure prophylaxis to prevent the acquisition of HIV-1 infection (PROUD): effectiveness results from the pilot phase of a pragmatic open-label randomised trial. Lancet. 2016;387(10013):53-60. doi:10.1016/S0140-6736(15)00056-2.
[13] Molina JM, Capitant C, Spire B, et al.; ANRS IPERGAY Study Group. On-demand preexposure prophylaxis in men at high risk for HIV-1 infection. N Engl J Med. 2015;373(23):2237-2246. doi:10.1056/NEJMoa1506273.