giovedì 6 dicembre 2012

APERTA LA STRADA AI VACCINI NATI DALLA GENOMICA

Un gruppo internazionale coordinato dal Dipartimento di Bioscienze dell’Università Statale di Milano ha svolto uno studio che rappresenta il primo caso in Italia di scoperta e analisi di antigeni secondo il nuovo approccio della “vaccinologia strutturale”. Lo studio è stato pubblicato dalla rivista STRUCTURE.

“identificazione degli epitoipi (in colore)
nell’antigene proteico OppA di B. pseudomallei”.
Il gruppo, dell’Università Statale di Milano, in collaborazione con l’Istituto di Chimica del Riconoscimento Molecolare del CNR (Milano), ha sviluppato con successo una combinazione di metodi sperimentali e di biologia computazionale che porterà alla realizzazione di nuovi approcci diagnostici, e in seguito a nuovi vaccini (più sicuri e più stabili) a partire da informazioni genomiche. Con questo approccio innovativo, nettamente distinto dai metodi tradizionali di produzione dei vaccini, il gruppo milanese ha identificato un antigene proteico, e gli epitopi ad esso associati, in un batterio responsabile della meloidosi, una malattia endemica nel Sud Est Asiatico.


La vaccinologia strutturale verte sullo sviluppo di vaccini partendo non dal patogeno (come nel caso della vaccinologia tradizionale) ma da indagini genomiche, strutturali e computazionali. Questo approccio prevede in primis l’identificazione per via bioinformatica di proteine della superficie cellulare del batterio, la successiva produzione in forma ricombinante di domini proteici a potenziale azione antigenica, e lo studio delle strutture tridimensionali di tali domini con metodi di biologia strutturale. Le stesse strutture 3D sono analizzate infine con metodi di biologia computazionale per identificare i frammenti proteici che possano legare gli anticorpi, scatenando la reazione immunitaria (tali frammenti sono definiti epitopi). Gli epitopi vengono poi sintetizzati chimicamente e la loro potenzialita’ ed efficacia nel riconoscere gli opportuni anticorpi viene successivamente sottoposta a verifica con studi in vitro e in vivo.

Rispetto alla vaccinologia tradizionale, nella quale il microorganismo patogeno attenuato o ucciso costituisce la base per l’induzione della risposta immunitaria, la vaccinologia strutturale mira a produrre antigeni protettivi in maniera piu’ rapida, privi dei pericoli associati all’uso di microroganismi attenuati, e dotati di elevata stabilita’, ad esempio nei confronti di condizioni ambientali quali i lunghi trasporti o il deposito in condizioni climatiche avverse. Lo studio si inserisce nell’ambito del Progetto triennale Vaccini della Fondazione Cariplo, che ha finanziato la ricerca, diretta in particolare alla messa a punto di vaccini contro malattie diffuse nei paesi del terzo mondo.

In questo contesto, i ricercatori hanno isolato e caratterizzato un antigene del patogeno Burkholderia pseudomallei, responsabile della meloidosi, una malattia di difficile diagnosi, spesso fatale, endemica nelle zone tropicali del sud-Est asiatico e del Nord-Australia, che risulta particolarmente contagiosa soprattutto nella stagione delle piogge e nei periodi di coltivazione delle risaie.
Nel caso specifico, i ricercatori milanesi hanno identificato sulla superficie del batterio l’antigene proteico OppA, nella cui struttura 3D sono stati identificati tre potenziali epitopi, la cui reattività è stata provata con successo sui sieri di pazienti delle zone endemiche, permettendo di distinguere tra sieri di soggetti sani, di pazienti sieropositivi e di pazienti sopravvissuti alla malattia.

Commenta il professor Martino Bolognesi: “Anche se manca ancora una tappa per giungere ad avere il vaccino vero e proprio, si tratta del primo studio che ha dimostrato la fattibilita’ del metodo, validando le diverse fasi sperimentali che compongono la vaccinologia strutturale. Per la prima volta abbiamo identificato e prodotto epitopi sintetici basandoci unicamente sullo studio della struttura e delle proprietà biofisiche di una proteina. Questo lavoro introduce un nuovo modello di sviluppo generale, sia nel campo della progettazione di vaccini che in quello della produzione di diagnostici.”

Lo studio è stato condotto dalle D.sse Patricia Lassaux e Louise Gourlay, del gruppo del Prof. Martino Bolognesi presso il Dipartimento di Bioscienze dell’Università degli Studi di Milano, in collaborazione con l’Istituto di Chimica del Riconoscimento Molecolare CNR di Milano (Dr. Claudio Peri, del gruppo del Dr. Giorgio Colombo), con l’Universita’ Autonoma di Barcellona, e con la Khon Kaen University (Tailandia).



Anna Cavagna
Capo Ufficio Stampa

Università degli Studi di Milano
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