Nuova speranza contro la tubercolosi: vaccino con proteine modificate specifiche di Mycobacterium tuberculosis

RomeLa tubercolosi resta una delle malattie infettive più letali, causando oltre un milione di morti ogni anno. Circa un quarto della popolazione mondiale ospita il batterio Mycobacterium tuberculosis senza manifestare sintomi. La maggior parte di queste persone non si ammalerà. Il vaccino BCG attualmente in uso è diffuso ma non molto efficace. Ogni anno si registrano più di 10 milioni di nuovi casi di tubercolosi, evidenziando i limiti del vaccino.

Gli scienziati stanno sviluppando nuovi vaccini per sostituire il vaccino BCG, molto efficace nei bambini. Fino ad ora, nessun nuovo vaccino si è dimostrato superiore al BCG. I ricercatori ritengono che un vaccino di richiamo per adulti potrebbe essere utile. Si stanno concentrando su proteine del M. tuberculosis che aiutano il corpo a combattere la malattia.

Punti salienti dell'efficacia dei vaccini contro la tubercolosi:

• Il vaccino BCG ha un'efficacia limitata, soprattutto negli adulti
• Sviluppare vaccini di richiamo è un'opzione realistica
• Le proteine del M. tuberculosis possono innescare un'immunità protettiva
• La produzione di IFN-gamma è un indicatore di efficacia del vaccino

IFN-gamma, prodotto dalle cellule T, è cruciale per combattere la tubercolosi. I pazienti affetti da tubercolosi generano più IFN-gamma rispetto a coloro che portano il batterio senza mostrare sintomi. Questo ha complicato la selezione dei candidati vaccinali. Molti studi trascurano la forma tridimensionale e le modifiche di queste proteine dopo la loro sintesi. La maggior parte dei candidati molecolari viene prodotta in organismi come E. coli, che mancano delle specifiche modifiche presenti in M. tuberculosis.

La proteina legante il DNA micobatterico 1 (MDP1) svolge un ruolo cruciale nel BCG e nel M. tuberculosis. Dopo la sua sintesi, MDP1 subisce diverse modifiche. Studi recenti mostrano che le persone capaci di controllare la progressione della tubercolosi hanno risposte immunitarie più elevate all'IFN-gamma in risposta a MDP1 rispetto a quelle malate. Ciò indica che MDP1 potrebbe essere un buon candidato per un vaccino.

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Ozeki e il suo team hanno studiato la proteina MDP1 come possibile vaccino di richiamo per la tubercolosi. Hanno creato una versione di MDP1 e verificato se poteva innescare una risposta immunitaria utilizzando sangue di adulti vaccinati con BCG. Hanno prodotto MDP1 in due batteri differenti: M. smegmatis, che cresce velocemente ed è innocuo, ed E. coli. La MDP1 creata in M. smegmatis (chiamata mMDP1) ha subito cambiamenti durante la produzione che l'hanno resa molto simile alla MDP1 naturale presente nei batteri della tubercolosi. Al contrario, la MDP1 prodotta in E. coli (chiamata eMDP1) non ha avuto questi cambiamenti.

Quando è stato testato con il sangue di adulti vaccinati con BCG, mMDP1 ha provocato una produzione di IFN-gamma molto maggiore rispetto a eMDP1. Questo indica che il sistema immunitario di questi adulti vaccinati può riconoscere mMDP1 anche dopo che è stato alterato. Inoltre, mMDP1 è risultato più efficace nel causare la produzione di IFN-gamma rispetto ad altri candidati vaccinali come il complesso Antigen 85.

L'uso di antigeni proteici come vaccini spesso necessita di adiuvanti per impedirne la degradazione o aumentarne l'efficacia. MDP1 ha dimostrato di offrire protezione nei topi quando utilizzato con DNA batterico. In questo studio, la combinazione di mMDP1 con G9.1, un nuovo tipo di CpG-DNA, ha comportato un significativo aumento della produzione di IFN-gamma nel sangue degli adulti vaccinati con BCG.

Lo studio dimostra che l'utilizzo di mMDP1, che presenta modifiche post-traduzionali, insieme a G9.1 può rinnovare l'efficacia calante del vaccino BCG. Questa combinazione potrebbe funzionare come un ulteriore richiamo vaccinale.