Immunità ingegneristica

I ricercatori usano particelle simili a virus per creare un vaccino contro la malaria

Un vaccino economico, duraturo e di facile somministrazione contro la malaria potrebbe essere un punto di svolta per milioni di persone che vivono in paesi in cui la malattia trasmessa dalle zanzare è endemica.

Lucie Jelinkova, una studentessa laureata nel laboratorio di Bryce Chackerian, PhD, professore presso il Dipartimento di genetica e microbiologia molecolare dell'Università del New Mexico, ha identificato un metodo che potrebbe trasformare quel sogno in realtà.

In una ricerca recentemente pubblicata sulla rivista Vaccini NPJ, Jelinkova e colleghi della Johns Hopkins e della Flinders University in Australia riferiscono che un vaccino basato sulla tecnologia delle particelle simili a virus (VLP) ha mostrato risultati promettenti nella generazione di anticorpi per prevenire l'infezione.

Il loro obiettivo era Plasmodium falciparum, un parassita che provoca una grave forma di malaria. Viene iniettato nel flusso sanguigno di un ospite dal Anofele zanzara e si sposta rapidamente nel fegato, dove alla fine infetta i globuli rossi.

"L'idea è di catturarlo prima che infetti le cellule del fegato", dice Jelinkova. “Scoppia dalle cellule del fegato nel sangue. L'obiettivo è impedirgli di arrivare al punto in cui può raggiungere le cellule del fegato".

I vaccini esistenti hanno un'efficacia limitata o richiedono la conservazione a temperature ultra-fredde, il che li rende impraticabili per le parti rurali e povere del mondo. I vaccini a base di VLP, l'obiettivo di lunga data del laboratorio di Chackerian, rappresentano un approccio diverso.

I VLP sono essenzialmente virus a cui è stata rimossa la maggior parte del loro materiale genetico, rendendoli innocui. Il processo lascia intatto il loro rivestimento proteico esterno, che stimola il sistema immunitario a produrre anticorpi. Chackerian ha sviluppato un metodo per attaccare sezioni di proteine ​​microbiche ai VLP che inducono anticorpi protettivi.

Nello studio attuale, Jelinkova si è concentrata sulla proteina circumsporozoite (meglio nota come CSP), che si trova sulla superficie del parassita e svolge un ruolo nell'aiutarlo a invadere le cellule epatiche dell'ospite ed è l'obiettivo di un vaccino esistente.

Si è rivolta agli anticorpi monoclonali isolati da volontari umani che erano stati immunizzati con un altro vaccino sperimentale. Questi anticorpi si legano a una regione particolarmente vulnerabile della molecola CSP e proteggono dall'invasione del fegato in modelli murini di infezione da malaria.

"Ecco dove entra in gioco il VLP", dice Jelinkova. "Possiamo prendere quel piccolo sito e decorare il VLP con esso e suscitare la risposta che imiterebbe l'azione dei monoclonali".

I VLP sono economici e in genere molto stabili e non richiedono una costosa refrigerazione, afferma Jelinkova. Producono anche un'immunità duratura, mentre altri tipi di vaccini richiedono richiami periodici. 

Jelinkova ha testato il vaccino a base di VLP su topi che erano stati infettati da un cugino del falciparum parassita e ha scoperto che circa il 60 percento dei parassiti era inibito. Quindi, ha aggiunto un adiuvante, una sostanza che potenzia gli effetti di un vaccino, e ha scoperto che la sua efficacia era cresciuta di oltre il 90%, imitando gli effetti degli anticorpi monoclonali.

"Il novanta percento è fantastico, ma non sterilizza l'immunità", afferma. "Vogliamo trovare modi per aumentare la risposta anticorpale". In futuro, spera di modificare il vaccino a base di VLP per riconoscere i bersagli vicini sulla molecola CSP nella speranza di migliorare i suoi effetti protettivi.

"Pensiamo di aver sviluppato un vaccino che non solo prende di mira il tallone d'Achille del parassita della malaria", ha detto Chackerian, "ma potrebbe anche essere ampiamente applicabile alle regioni del mondo che hanno più disperatamente bisogno di un vaccino contro la malaria".