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Leveraging Pharmaceutical Sciences and Structural Biology Training to develop 21st Century Vaccines

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I nuovi vaccini per il XXI secolo colpiscono i microbi nel loro punto debole

Molte malattie infettive mortali sono state debellate grazie all’uso di vaccini: la poliomielite e la difterite sono i primi esempi. L’evoluzione tuttavia non perdona, e quindi un progetto dell’UE ha formato una serie di ricercatori per sviluppare difese vaccinali di prima linea per i nuovi microbi di questo secolo.

Salute

Una rete di ricerca dei dottorati industriali europei (EID) ha riunito, nell’ambito del progetto PHA-ST-TRAIN-VAC, due gruppi preminenti a livello mondiale: GSK Vaccines S.r.l. e l’Università di Strathclyde. L’obiettivo era quello di garantire alla prossima generazione di vaccinologi le capacità e gli strumenti necessari per fornire nuovi vaccini.

Nuovi modelli di vaccini combinati con l’imprenditorialità

«Combinando design dell’antigene, progettazione dell’adiuvante e formulazione farmaceutica basati sulla struttura, la ricerca ha prodotto formulazioni avanzate di vaccini», sottolinea Yvonne Perrie, coordinatrice del progetto e professoressa presso l’Università di Strathclyde. L’enfasi è stata posta sulla strategia che utilizza opzioni alternative per la somministrazione, in grado di potenziare le risposte immunitarie in un formato adattato alle esigenze del paziente e alla malattia. PHA-ST-TRAIN-VAC ha formato quattro ricercatori imprenditoriali altamente qualificati con capacità e competenze intersettoriali e multidisciplinari per sfruttare questa nuova comprensione della ricerca e garantire la consegna di vaccini in grado di migliorare l’assistenza sanitaria nel XXI secolo.

Malattie target

Il team del progetto si è concentrato sullo sviluppo di vaccini per affrontare le malattie che rappresentano ancora una grave minaccia per la salute umana. La Covid-19 è quella più ovvia. I ricercatori hanno anche affrontato due batteri che in circostanze normali non creano problemi all’organismo, ma possono adottare uno stile di vita patogeno: Neisseria meningitidis di sierogruppo B (MenB) e Streptococco di gruppo B (GBS). Uno dei ricercatori a inizio carriera, Gustavo Lou Ramirez, sta ora lavorando in Spagna su vaccini mRNA per la Covid-19. Un altro ricercatore, Rob Cunliffe, ha iniziato a lavorare come ricercatore presso l’azienda Mologic Ltd., uno dei principali sviluppatori di tecnologie di diagnostica rapida e a flusso laterale che ha sviluppato kit di test per la Covid-19. MenB fa parte della normale flora non patogena nella cavità nasale in fino al 15 % degli adulti, ma è anche la causa più frequente di malattia da meningococco invasivo (IMD). I ricercatori di PHA-ST-TRAIN-VAC hanno sviluppato un vaccino migliorato per conferire una copertura più ampia del ceppo MenB. Hanno anche progettato un sistema di rilascio basato sulla ferritina che si autoassembla in una nanogabbia sferica e presenta gli antigeni MenB per migliorare l’immunogenicità e la potenza del vaccino contro l’IMD. Allo stesso modo, i batteri GBS sono normali residenti della flora vaginale nel 25 % delle donne sane. Tuttavia, possono passare dallo stato asintomatico a patogeni batterici che provocano infezioni pericolose nelle donne in gravidanza e nei neonati. Il team del progetto ha identificato le proteine del pilo come promettenti candidati vaccini per il GBS. Queste svolgono un ruolo fondamentale nell’adesione e attaccamento dei patogeni alle cellule ospiti.

Un salto di qualità nella progettazione e nella consegna dei vaccini

«Penso che i nostri principali risultati abbiano dimostrato che i vaccini a base di RNA sono efficaci nelle sperimentazioni pre-cliniche e, da allora, i vaccini a mRNA sono passati all’uso clinico con i vaccini Pfizer/BioNTech e Moderna basati su questa tecnologia», sottolinea Perrie. Tra i potenziali vettori non virali, le nanoparticelle lipidiche sono particolarmente promettenti. I ricercatori di PHA-ST-TRAIN-VAC hanno dimostrato che questi sistemi di somministrazione migliorano l’efficacia dei vaccini a base di RNA e altri (comprese le nanoparticelle polimeriche e le emulsioni cationiche) potrebbero anche offrire alternative. «Abbiamo anche dimostrato che i lipidi cationici di facile reperibilità danno risultati comparabili ai lipidi ionizzabili brevettati che non sono facili da reperire», spiega Perrie. Ciò fornisce opportunità per lo sviluppo pre-clinico e test rapidi di costrutti di RNA utilizzando i lipidi disponibili «in commercio». Riassumendo il successo del progetto, Perrie sottolinea: «I nostri ricercatori a inizio carriera stanno generando una nuova scienza entusiasmante grazie al finanziamento PHA ST TRAIN VAC e all’eccellente rete di formazione iniziale offerta dal programma Marie Skłodowska-Curie».

Parole chiave

PHA-ST-TRAIN-VAC, vaccino, RNA, MenB, GBS, Covid-19, Neisseria meningitidis di sierogruppo B, Streptococco di gruppo B

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29 Novembre 2022