SPAZIO RICERCA SIM
Francesco Santoro, Elena Pettini, Dmitri Kazmin, Annalisa Ciabattini, Fabio Fiorino, Gregor D. Gilfillan , Ida M. Evenroed , Peter Andersen, Gianni Pozzi , and Donata Medaglini.
Front Immunol. 2018; 9: 1248. Published online 2018 Jun 5. doi: 10.3389/fimmu.2018.01248.
Correspondence: Francesco Santoro, santorof@unisi.it; Donata Medaglini. donata.medaglini@unisi.it
Laboratorio di Microbiologia Molecolare e Biotecnologia (LA.M.M.B.), Dipartimento di Biotecnologie Mediche, Università di Siena, Siena, Italy
Gli adiuvanti, aggiunti alle formulazioni vaccinali, sono sostanze in grado di migliorare e cambiare adeguatamente la risposta del sistema immunitario all’antigene vaccinale. La scelta dell’adiuvante può influenzare in modo significativo sia il tipo che l’entità della risposta immunitaria.
I moderni vaccini ad antigeni purificati sono spesso poco immunogenici per cui, per aumentare la quantità, la qualità e la durata della risposta immunitaria alla vaccinazione, e per garantire una memoria immunologica ed una protezione a lungo termine, devono essere formulati con adiuvanti ed adeguati sistemi di somministrazione. Comprendere le modalità d’ azione dei diversi adiuvanti è di fondamentale importanza per una progettazione razionale delle strategie di vaccinazione, tuttavia il modo in cui gli adiuvanti programmano il sistema immunitario per la risposta alla riesposizione all’antigene non è ancora ben noto.
Un gruppo di ricercatori dell’Università degli Studi di Siena ha analizzato come l’aggiunta di adiuvante nella formulazione di un vaccino influenzi la risposta del sistema immunitario alla riesposizione allo stesso antigene. Lo studio, pubblicato recentemente su Frontiers in Immunology, è stato condotto su modelli murini ai quali veniva somministrato inizialmente (immunizzazione primaria) l’antigene H56 del vaccino chimerico di Mycobacterium tuberculosis da solo o con l’adiuvante CAF01, e successivamente solo l’antigene (immunizzazione di richiamo). Dopo la somministrazione, sia parenterale che mucosale, gli studiosi hanno caratterizzato la risposta delle cellule T e B antigene-specifiche. Lo studio ha previsto un approccio interdisciplinare di biologia sistemica, fondamentale per integrare i dati ottenuti dall’analisi di espressione genica con i risultati immunologici.
L’analisi trascrittomica è stata eseguita su campioni di sangue prelevati dai modelli murini 1, 2 e 7 giorni dopo l’immunizzazione primaria e dopo l’immunizzazione di richiamo. Gli Autori non hanno evidenziato quasi nessuna differenza nel profilo trascrittomico dopo l’immunizzazione primaria, con o senza l’adiuvante; ma, sorprendentemente, hanno rilevato un notevole effetto immunostimolante dell’adiuvante CAF01, dopo l’immunizzazione di richiamo con bassa dose di antigene da solo. Il giorno dopo la stimolazione di richiamo, infatti, il team ha rilevato nel sangue dei topi che avevano avuto una immunizzazione primaria con l’adiuvante, una forte up-regolazione di numerosi geni. In particolare, erano attivi i sistemi per la trascrizione dei componenti relativi alla risposta immunitaria innata, come il reclutamento di monociti e neutrofili, l’attivazione di cellule presentanti l’antigene e la risposta all’interferone. L’analisi dei trascritti da campioni prelevati sette giorni dopo la stimolazione di richiamo mostrava, invece, che l’espressione differenziale dei geni codificanti per elementi della risposta immune innata svaniva, mentre si evidenziava una moderata espressione differenziale dei componenti di attivazione delle cellule T. L’analisi immunologica dei modelli murini con H56+CAF01 mostrava, infatti, nei linfonodi drenanti una maggiore frequenza di cellule T CD4+ specifiche per H56 e di cellule B del centro germinativo; nella milza, una forte risposta umorale H56 specifica e una maggiore frequenza di cellule secernenti anticorpi.
Gli Autori concludono che l’adiuvante utilizzato durante la prima somministrazione del vaccino riprogramma fortemente la risposta immunitaria alla riesposizione all’antigene. Questo si traduce, al momento della seconda immunizzazione con antigene senza adiuvante, in una produzione di risposta immunitaria innata di richiamo più forte.
Lo studio presenta dei risultati importanti per l’evoluzione delle strategie vaccinali. La conoscenza, infatti, del profilo trascrittomico della risposta immunitaria indotta dagli adiuvanti presenti in un vaccino può contribuire non solo a comprendere il meccanismo mediante il quale questi agiscono, ma anche a guidare in maniera razionale ed efficace la progettazione di vaccini di nuova generazione.