Domani si celebrerà la Giornata Mondiale della lotta contro l’AIDS e, proprio in questi giorni sono stati diffusi i promettenti risultati di ricerche per combatterlo. Da un lato c’è la nascita di due gemelle i cui genomi sono stati – forse – modificati con la tecnica CRISPR-Cas9 affinché fossero immunizzate nei confronti del virus; dall’altro, su Science Advances, è stato appena pubblicato uno studio su un vaccino basato su una strategia differente dalle precedenti. Cerchiamo di capire insieme di cosa si tratta.
Domani si celebrerà la Giornata Mondiale della lotta contro l’AIDS e, proprio in questi giorni sono stati diffusi i promettenti risultati di ricerche per combatterlo. Da un lato c’è la nascita di due gemelle i cui genomi sono stati – forse – modificati con la tecnica CRISPR-Cas9 affinché fossero immunizzate nei confronti del virus; dall’altro, su Science Advances, è stato appena pubblicato uno studio su un vaccino basato su una strategia differente dalle precedenti. Cerchiamo di capire insieme di cosa si tratta.
Cos’è Env?
La ricerca sul nuovo vaccino si è sviluppata a partire dallo studio della proteina del pericapside dell’HIV, Env. Il pericapside è lo strato più esterno che ricopre alcune tipologie di virus, tra cui l’HIV, e ha due funzioni: nasconde gli antigeni delle proteine capsidiche (il capside è la struttura proteica che racchiude l’acido nucleico del virus e lo protegge dall’ambiente esterno) proteggendole dal sistema immunitario dell’organismo ospite. Inoltre favorisce l’entrata dello stesso virus nella cellula da infettare proprio perché la sua composizione (fosfolipidi e glicoproteine) è simile a quella delle membrane cellulari. Sono proprio alcuni tipi di glicoproteine quelli che permettono al virus di aprire un varco nella membrana plasmatica della cellula e invaderla . Poiché Env svolge un ruolo cruciale nell’infezione ed è la struttura virale che è più esposta al sistema immunitario dell’organismo infettato, è stato il principale target nella progettazione di vaccini contro l’HIV. L’idea sarebbe quella di inoculare la proteina Env (intera o in subunità) per stimolare la produzione di anticorpi che si leghino a essa, nella speranza che quest’ultimi prevengano l’infezione dal virus durante un’eventuale esposizione.
Env, però, è una molecola che cambia forma ed è difficile usarla un vaccino in maniera tale che possa indurre una risposta immunitaria efficace. Gli autori dell’articolo hanno, però, trovato un metodo per stabilizzare le proteine Env nella forma desiderata e per diversi ceppi di HIV. Le proteine Env stabilizzate, montate su particelle che imitano il virus, hanno provocato una buona risposta degli anticorpi in topi e conigli e questo tipo di vaccino sarà ora sperimentato sulle scimmie.
Lo studio pubblicato su Science Advances
Molti ricercatori pensano che un vaccino contro l’HIV possa essere valido solo se presenta al sistema immunitario proteine Env che somiglino per forma a quelle poste sul virus reale prima che infetti le cellule. Ed è questa la vera sfida: sul virus, Env si sporge dalla membrana virale in stretti gruppi di 3, chiamati trimeri, e queste strutture complesse adottano forme radicalmente diverse prima di infettare le cellule. La soluzione sarebbe stabilizzare i trimeri Env nella forma che precede l’infezione e i ricercatori della Scripps Research, autori dello studio, sono riusciti nell’intento.
Gli scienziati hanno ulteriormente ottimizzato il vaccino legando geneticamente i loro trimeri Env stabilizzati, oltre 60 alla volta, a singole nanoparticelle che imitano la forma globulare dell’intero virus. In questo modo le molecole del vaccino, nonostante siano artificiali e manchino del materiale genetico per la replicazione virale, appaiono al sistema immunitario come un reale virus, stimolando una reazione molto forte.
Il futuro della ricerca
Nei topi, in sole otto settimane, un campione di vaccino prodotto con Env su nanoparticelle ha indotto una reazione negli anticorpi che, nei test di laboratorio, hanno neutralizzato con successo un ceppo di HIV bloccato dai precedenti vaccini. Gli stessi risultati sono stati ottenuti nei conigli, dimostrando che l’approccio basato sulle nanoparticelle è chiaramente superiore rispetto all’uso isolato di proteine Env. Ulteriori test sono ora in corso su 24 scimmie presso il National Institutes of Health-sponsored Southwest National Primate Center di San Antonio, in Texas.
Sono tanti altri, invece, i vaccini già a nostra disposizione. Se desiderate approfondire questo tema, acquistate e leggete l’articolo “Il vaccino: l’arma vincente per prevenire le malattie infettive” di Barbara Mognetti, pubblicato nel numero di Sapere di ottobre 2017.
