Il nuovo tipo di vaccino sviluppato dal team di ricercatori della Pritzker School of Molecular Engineering (PME) dell’Università di Chicago ha dimostrato in laboratorio che può invertire completamente le malattie autoimmuni come la sclerosi multipla e il diabete di tipo 1, il tutto senza bloccare il sistema immunitario.
È noto che un tipico vaccino insegna al sistema immunitario umano a riconoscere un virus o un batterio come un nemico da attaccare. Il nuovo “vaccino inverso” fa esattamente il contrario: rimuove la memoria di una molecola dal sistema immunitario, anche se tale cancellazione della memoria immunitaria sarebbe indesiderata per le malattie infettive, può fermare reazioni autoimmuni come quelle osservate nella sclerosi multipla, nel diabete di tipo I o nell’artrite reumatoide, in cui il sistema immunitario attacca i tessuti sani di una persona.
Il “vaccino inverso”, descritto dal team di ricercatori nella rivista Nature Biomedical Engineering, sfrutta il modo in cui il fegato contrassegna naturalmente le molecole delle cellule in disfacimento con un segnale “non attaccare” per prevenire le reazioni autoimmuni alle cellule che muoiono per processi naturali.
Il team di ricercatori hanno accoppiato un antigene – una molecola che viene attaccata dal sistema immunitario – con una molecola che assomiglia a un frammento di una cellula invecchiata che il fegato riconoscerebbe come amica, piuttosto che come nemica. Il team di ricercatori ha dimostrato come il “vaccino inverso” possa bloccare con successo la reazione autoimmune associata a una malattia simile alla sclerosi multipla.
Jeffrey Hubbell professore di Ingegneria dei Tessuti presso l’Istituto di ingegneria molecolare dell’Università di Chicago, autore principale dello studio, ha affermato:
«In passato abbiamo dimostrato di poter utilizzare questo metodo per prevenire l’autoimmunità, ma l’aspetto più entusiasmante di questo studio è che abbiamo dimostrato che possiamo trattare malattie come la sclerosi multipla dopo che l’infiammazione è già in corso, il che è più utile in un contesto reale».
Sbloccare una risposta immunitaria
Il compito dei linfociti T del sistema immunitario è quello di riconoscere le cellule e le molecole indesiderate – da virus e batteri ai tumori – come estranee all’organismo e di sbarazzarsene. I linfociti T una volta sferrato l’attacco iniziale contro un antigene, conservano una memoria dell’invasore per eliminarlo in futuro più rapidamente.
I linfociti T però possono commettere errori nel riconoscere cellule sane come estranee: ad esempio, nelle persone affette da sclerosi multipla, i linfociti T sferrano un attacco contro la mielina, il rivestimento protettivo attorno ai nervi.
Jeffrey Hubbell e i suoi colleghi sapevano che il corpo ha un meccanismo per garantire che le reazioni immunitarie non si verifichino in risposta a ogni cellula danneggiata del corpo, un fenomeno che avviene nel fegato, noto come tolleranza immunitaria periferica. Hanno scoperto negli ultimi anni che etichettare le molecole con uno zucchero noto come N-acetilgalattosamina (pGal) potrebbe imitare questo processo, inviando le molecole al fegato dove si sviluppa una tolleranza nei loro confronti.
Jeffrey Hubbell ha affermato:
«L’idea è che possiamo attaccare qualsiasi molecola vogliamo con N-acetilgalattosamina (pGal), questo insegnerà al sistema immunitario a tollerarla. Piuttosto che aumentare l’immunità come con un vaccino, possiamo ridurla in un modo molto specifico con un “vaccino inverso”».
Il team di ricercatori nel nuovo studio si sono concentrati su una malattia simile alla sclerosi multipla in cui il sistema immunitario attacca la mielina, provocando debolezza e intorpidimento, perdita della vista e, infine, problemi di mobilità e paralisi. Hanno collegato le proteine della mielina con N-acetilgalattosamina (pGal) e testato l’effetto del nuovo “vaccino inverso”. Hanno scoperto che il sistema immunitario invertendo i sintomi della malattia negli animali, ha smesso di attaccare la mielina, consentendo nuovamente ai nervi di funzionare correttamente.
Il team di ricercatori in una serie di altri esperimenti, hanno dimostrato che lo stesso metodo ha funzionato per ridurre al minimo altre reazioni immunitarie in corso.
Verso la sperimentazione clinica
Le malattie autoimmuni oggigiorno sono trattate con farmaci che in generale bloccano il sistema immunitario. Jeffrey Hubbell ha affermato:
«Questi trattamenti possono essere molto efficaci, ma bloccano anche le risposte immunitarie necessarie per combattere le infezioni e quindi ci sono molti effetti collaterali. Invece se potessimo trattare i pazienti con un vaccino inverso, questo potrebbe essere molto più specifico e portare a minori effetti collaterali».
I primi studi di sicurezza di fase I di una terapia antigenica modificata con glicosilazione, basati su questo lavoro preclinico, sono già stati condotti in persone affette da celiachia, malattia autoimmune associata al consumo di grano, orzo e segale; sono in corso studi di sicurezza di fase I nella sclerosi multipla.
Tali sperimentazioni sono finanziate e condotte dalla società farmaceutica Anokion SA di Jeffrey Hubbell (è cofondatore, consulente, membro del consiglio e azionista); anche la Fondazione Alper Family ha contribuito a finanziare la ricerca.
Jeffrey Hubbell in conclusione ha affermato:
«Non esistono ancora vaccini inversi clinicamente approvati, ma siamo entusiasti di portare avanti questa tecnologia».
