Nuove prove in silico puntano ad accelerare lo sviluppo del vaccino per la tubercolosi
La tubercolosi è una delle malattie più letali al mondo, che nel 2021 ha causato il decesso di 1,6 milioni di persone. Sebbene la gran parte dei casi di tubercolosi si manifesti nei paesi in via di sviluppo, i paesi sviluppati non possono affatto considerarsi immuni. In effetti, l’ascesa della tubercolosi multifarmaco-resistente aumenta la minaccia di un’epidemia mondiale. Nonostante alcune prove che evidenziano quanto un vaccino possa contribuire a rafforzare la risposta del sistema immunitario alla malattia, lo sviluppo di tale soluzione è stato limitato da costi elevati e lunghi periodi di sperimentazione. Eppure, la risposta all’ottimizzazione di questo intero processo potrebbe risiedere nella tecnologia. Ed è proprio questo che intendeva scoprire il progetto STriTuVaD, finanziato dall’UE. «Per affrontare questa terribile malattia, il nostro obiettivo era mettere a disposizione simulazioni computazionali e pazienti virtuali necessari per velocizzare lo sviluppo, la sperimentazione e l’approvazione di un vaccino molto promettente», afferma Epifanio Fichera, responsabile di progetto presso l’azienda Etna Biotech, partner principale del progetto. La convalida del modello computazionale potenziale di questo progetto viene eseguita in parallelo alla fase IIb degli studi clinici randomizzati in doppio cieco del vaccino RUTI®, uno dei vaccini terapeutici più avanzati contro diverse forme di tubercolosi.
L’utilizzo di prove in silico
Tradizionalmente, lo sviluppo di un vaccino richiede lo svolgimento di diversi studi clinici per stabilirne la sicurezza e l’efficacia, un processo che può impiegare anni e costare milioni. «Le prove in silico, invece, sono in grado di simulare gli effetti di un vaccino in un ambiente virtuale, aiutando così i ricercatori a individuare i vaccini candidati più promettenti già nelle prime fasi del processo di sviluppo», osserva Fichera. Durante la creazione della sua prova in silico, il progetto ha iniziato a usare il quadro di modellizzazione pre-esistente del simulatore del sistema immunitario universale (UISS, Universal Immune System Simulator), che riproduce le dinamiche del sistema immunitario umano su larga scala. Successivamente, un gruppo di ricerca dell’Università di Catania, sostenuto da persone esperte dell’iniziativa TBVI e da tutti gli altri partner del progetto, ha ampliato il modello UISS per simulare la modalità di interazione della tubercolosi con il sistema immunitario. Così facendo, questa piattaforma ampliata ha permesso al gruppo di ricerca non solo di simulare l’immunità artificiale indotta da vaccinazioni e trattamenti contro la tubercolosi, ma anche di realizzare una libreria di persone e pazienti vaccinati virtuali. In concomitanza con questa attività, alcuni ricercatori dell’Università di Sheffield, erano impegnati a sviluppare un modello bayesiano capace di combinare i dati provenienti da pazienti reali con quelli dei pazienti virtuali sopramenzionati. Tutto ciò è stato poi integrato nella piattaforma STriTuVaD per consentire agli utenti di prevedere gli effetti a lungo termine della terapia combinata.
Incoraggianti esiti iniziali
Una volta che l’azienda Archivel Farma aveva ultimato la produzione e il collaudo di un lotto clinico del suo vaccino RUTI®, era giunto il momento di mettere alla prova la piattaforma STriTuVaD. Mentre l’istituto AIIMS conduceva lo studio clinico di fase IIb, l’Università di Catania utilizzava la piattaforma per riprodurlo virtualmente, sperimentando il vaccino contro la tubercolosi sensibile ai farmaci e la tubercolosi multifarmaco-resistente. Al contempo, l’Università di Bologna gestiva le questioni normative dell’approccio in silico. Lo studio di coorte sulla tubercolosi sensibile ai farmaci ha confermato l’assenza di eventi negativi gravi in relazione all’uso del vaccino, mentre lo studio sulla tubercolosi è attualmente in corso. I risultati sull’efficacia emersi dall’indagine clinica saranno pubblicati a breve. La piattaforma STriTuVaD di prove in silico è stata rilasciata come software come servizio sulla base di questi esiti iniziali promettenti e in seguito alla sua verifica e convalida. «Il rilascio pubblico della piattaforma STriTuVaD di prove in silico per prevedere l’efficacia di un vaccino per la tubercolosi ha il potenziale di rivoluzionare lo sviluppo dei vaccini», conclude Fichera. «Infatti, rappresenta un entusiasmante e importante passo in avanti nella lotta contro la tubercolosi e altre malattie prevenibili grazie ai vaccini.»
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