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Come rendere più efficace il vaccino contro la tubercolosi

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I ricercatori hanno confrontato ciò che accade quando somministrano ai topi una soluzione salina (a sinistra), un anticorpo generico (al centro) o un bloccante IL-10 (a destra) con il vaccino BCG. I topi a cui è stato somministrato il bloccante IL-10 sono stati in grado di controllare l’infezione da tubercolosi nei polmoni molto meglio degli altri. Le macchie rosa scuro mostrano aree con più batteri. Credito: Texas Biomed

Bloccare brevemente una molecola chiave durante la somministrazione dell’unico vaccino approvato per la tubercolosi migliora notevolmente la protezione a lungo termine contro la malattia devastante nei topi, i ricercatori del Texas Biomedical Research Institute riferiscono questa settimana nel Giornale di immunologia. La scoperta, se continua a essere valida nei primati non umani e negli studi clinici, ha il potenziale per salvare milioni di vite.

La tubercolosi (TB) infetta più di 10 milioni di persone all’anno, uccidendo più di 1 milione all’anno. Il vaccino Bacillus Calmette-Guérin (BCG) è ampiamente utilizzato per inoculare i bambini contro la tubercolosi, ma la sua efficacia diminuisce nel tempo. I ricercatori di tutto il mondo sono alla ricerca di vaccini e trattamenti più efficaci.

“Siamo molto entusiasti di poter invertire l’efficacia calante di BCG combinandolo con una terapia diretta dall’ospite in un’unica dose, il che lo rende molto pratico per la clinica”, afferma Joanne Turner, Ph.D., vicepresidente esecutivo di Texas Biomed, Ricerca e autore di articoli senior.

Decenni di ricerca

Turner ha sottolineato che la scoperta si basa su oltre 20 anni di ricerca. Nel corso della sua carriera, ha studiato il ruolo di una molecola, l’interleuchina-10 (IL-10) sulla tubercolosi. L’IL-10 in genere aiuta a smorzare l’eccessiva infiammazione durante l’infezione, ma attraverso numerosi studi, Turner e i suoi colleghi hanno scoperto che l’IL-10 fa più male che bene nella tubercolosi, dimostrando definitivamente che guida l’infezione da tubercolosi.

In studi precedenti, Turner e i suoi colleghi hanno bloccato l’IL-10 in momenti diversi durante l’infezione – in ritardo nell’infezione, le prime tre settimane durante l’infezione – e hanno eliminato completamente l’IL-10. Tutti i segni indicavano un migliore controllo della tubercolosi e una sopravvivenza più lunga. Nel presente studio, il team ha esaminato cosa succede se bloccano temporaneamente IL-10 prima si verifica un’infezione, contemporaneamente alla somministrazione del vaccino BCG.

Terapia ospite + vaccino

I ricercatori hanno combinato il vaccino BCG con un anticorpo che blocca l’attività dell’IL-10 per circa una settimana. Poiché l’anticorpo prende di mira l’ospite, non l’agente patogeno, ciò lo rende una “terapia diretta dall’ospite”. Hanno somministrato la miscela ai topi in un colpo solo, hanno aspettato sei settimane per assicurarsi che il bloccante IL-10 non fosse più presente e che fosse stata generata la protezione BCG, quindi hanno esposto i topi alla tubercolosi. Quei topi hanno controllato l’infezione da TB per quasi un anno, il che è significativo per i topi con una durata di vita normale di circa due anni. Al contrario, i topi a cui era stato somministrato solo il vaccino BCG hanno perso il controllo dell’infezione da tubercolosi entro due mesi e presentavano infiammazioni e danni significativi ai polmoni. In particolare, i topi a cui è stato somministrato il vaccino/bloccante IL-10 avevano livelli più elevati di varie cellule immunitarie della memoria a lungo termine, che sono fondamentali per il controllo della tubercolosi in corso.

“Questo dimostra che lo sviluppo precoce di una risposta immunitaria è fondamentale per controllare l’infezione da tubercolosi a lungo termine e che IL-10 inibisce lo sviluppo di tale immunità a lungo termine”, afferma Turner. “Ma bloccando brevemente IL-10 contemporaneamente alla somministrazione del vaccino, consente al vaccino e al sistema immunitario di svolgere il proprio lavoro, creando quelle cellule immunitarie della memoria di lunga durata”.

I collaboratori del Texas Biomed intendono indagare se la combinazione è sicura ed efficace nei primati non umani. Se anche questi risultati sono promettenti, la combinazione potrebbe passare agli studi clinici sull’uomo. Il team è ottimista, soprattutto perché il vaccino BCG è già ampiamente utilizzato e il bloccante IL-10 è in fase di test contro altre malattie.

I modelli contano

Sperimentalmente, IL-10 è stato in qualche modo respinto in quanto svolge un ruolo significativo nella tubercolosi, anche se è stato rilevato negli esseri umani con tubercolosi. Ma questa conclusione è stata fatta nel ceppo più comune di topi da ricerca, che è abbastanza resistente alla tubercolosi e non produce molta IL-10.

Turner ha iniziato a studiare un ceppo di topo diverso, chiamato CBA/J, che è molto più suscettibile alla tubercolosi. Lavorando con questi topi, lei e i suoi colleghi hanno iniziato a mettere insieme il ruolo di IL-10 e cosa succede quando viene bloccato. Per mostrare definitivamente la funzione di una molecola, i ricercatori spesso eliminano il gene che codifica per la molecola. Turner ha allevato i topi knock-out CBA/J IL-10, che hanno richiesto diversi anni di sforzi, e dal 2011 i topi sono stati determinanti nel dimostrare che IL-10 guida la tubercolosi. Questi topi possono anche formare granulomi simili a quelli umani, che sono aggregati cellulari che si formano attorno ai batteri per impedirne la diffusione.

“L’abbiamo visto solo perché stavamo lavorando con un ceppo di topo diverso rispetto al ceppo di topo di laboratorio standard”, afferma Turner. “È gratificante che quei topi knock-out che abbiamo sviluppato siano disponibili per altri ricercatori con cui lavorare. La diversità nei modelli animali è importante per comprendere i punti in comune tra le specie che ci aiutano a capire meglio le malattie umane”.


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