Scoperta un’arma segreta del sistema immunitario

Le “mele cattive” del sistema immunitario sono anche la sua arma segreta, secondo una ricerca australiana pubblicata oggi sulla rivista Science.

In una prima mondiale, gli scienziati del Garvan Institute of Medical Research di Sydney hanno rivelato come una popolazione di anticorpi “cattivi” nel sistema immunitario – che di solito sono “silenziati” perché possono danneggiare il corpo – possono fornire una protezione cruciale contro i microbi invasori. La ricerca è stata effettuata su topi.

Gli anticorpi “cattivi” sono noti per reagire contro i tessuti del corpo e possono causare malattie autoimmuni. Per questo motivo, una volta si pensava che fossero stati scartati dal sistema immunitario o che fossero stati resi inattivi a lungo termine. Tuttavia, le nuove scoperte mostrano per la prima volta che gli anticorpi “cattivi” passano attraverso un rapido processo di “redenzione” e vengono attivati ​​quando il corpo si trova di fronte a una minaccia che altri anticorpi non possono affrontare.

Di conseguenza, gli anticorpi ‘redenti’ non minacciano più il corpo, ma diventano invece potenti armi per combattere le malattie – e in particolare le malattie che sfuggono al sistema immunitario camuffandosi per assomigliare al normale tessuto del corpo.

Il Professor Chris Goodnow, che ha co-diretto la nuova ricerca con il Prof Daniel Christ (entrambi Immunology Division, Garvan), afferma che le nuove scoperte cambieranno radicalmente il modo in cui il sistema immunitario ci protegge.

“Una volta pensavamo che gli anticorpi nocivi venivano scartati dal corpo – come alcune mele marce nel barile – e nessuno aveva idea che un anticorpo” cattivo ” potesse diventare ” buono”. Da queste nuove scoperte, ora sappiamo che ogni anticorpo è prezioso quando si tratta di combattere i microbi invasori e questa nuova comprensione significa che gli anticorpi ” cattivi ” sono una risorsa preziosa per lo sviluppo di vaccini per l’HIV e per altre malattie“.

Questo studio è stato reso possibile dalla generosità della The Bill e Patricia Ritchie Foundation e dal finanziamento del National Health and Medical Research Council (Australia).

Il compito più difficile del sistema immunitario

La nuova ricerca sembra risolvere un mistero duraturo che ha lasciato perplessi gli scienziati per decenni: in che modo il sistema immunitario attacca i microbi invadenti che sembrano quasi identici alle molecole del corpo stesso, senza un attacco al corpo allo stesso tempo?

Campylobacter, HIV e altri sono bersagli particolarmente problematici per il sistema immunitario perché si sono evoluti fino a mostrarsi quasi identici alle molecole del corpo; sono “lupi travestiti da pecore”. Questo rende difficile per il sistema immunitario attaccarli, perché evita sistematicamente di utilizzare anticorpi che possono attaccare “se stesso”.

Per capire come il sistema immunitario riconosce questi “lupi travestiti da pecora”, gli scienziati del Garvan Institute si sono concentrati su un misterioso esercito di cellule immunitarie nel sangue.

Gli anticorpi “cattivi” si nascondono all’interno delle cellule B silenziate

L’esercito di cellule silenziate contiene milioni di cellule immunitarie conosciute come cellule B – che producono anticorpi per combattere le malattie. Diversamente dalle altre cellule B, tuttavia, le cellule di questo esercito rappresentano un pericolo per il corpo. Questo perché possono creare anticorpi “cattivi”, che possono attaccare il corpo e causare malattie autoimmuni. Per questo motivo, sono tenuti in uno stato silenziato a lungo termine (noto come anergia).

Il Professor Chris Goodnow ha scoperto le cellule silenziate 30 anni fa – e da allora ha lavorato per capire la loro funzione.

( Vedi anche: Ecco come i virus inattivano il sistema immunitario, causando il cancro).

“La grande domanda su queste cellule è perchè sono lì e in così grande numero“, dice il Prof Goodnow. “Perché il corpo mantiene queste cellule, i cui anticorpi rappresentano un reale rischio per la salute, invece di distruggerle completamente, come un tempo pensavamo?”.

Le nuove scoperte sembrano rispondere a questa domanda, mostrando che le cellule selezionate nell’esercito possono essere risvegliate per combattere gli invasori – ma solo una volta che i loro anticorpi “cattivi” sono stati redenti.

“Abbiamo dimostrato che queste cellule silenziate hanno uno scopo cruciale”, afferma Deborah Burnett, una dottoranda presso il Garvan, il cui lavoro costituisce la base dello studio. ” Lontano dall’ “intasare” il sistema immunitario senza una buona ragione, rforniscono le armi per combattere gli invasori, il “lupo travestito da pecora” che rende quasi impossibile per le altre cellule del sistema immunitario, combatterlo”.

Tre piccole modifiche al DNA diventano cattive in modo brillante

Lavorando con un sofisticato modello preclinico di topo, sviluppato a Garvan dal Prof. Rob Brink (Immunology Division) e dal suo team, i ricercatori hanno dimostrato che le cellule silenziate possono produrre anticorpi quando incontrano un invasore che sembra molto simile a “sé”.

Fondamentalmente, prima che le cellule attacchino, gli anticorpi che producono vengono prima riscattati attraverso piccole alterazioni della loro sequenza di DNA. Questo assicura ad ogni cellula che l’anticorpo non effettuerà più attacchi contro di “sé”, ma rapidamente diventa un’arma 5000 volte più potente contro lo straniero invasore.

Sorprendentemente, nel sistema modello testato, sono stati necessari solo tre cambiamenti del DNA per trasformare gli anticorpi da cellule pericolose a efficaci armi contro la malattia: un primo cambiamento per impedire all’anticorpo di legarsi a “sé” e altre due modifiche per aumentare la lsua capacità  in particolare, di legarsi all’invasore.

A livello atomico, una fossetta fa la differenza

Negli esperimenti condotti all’Australian Synchrotron, il team di ricerca ha mostrato come le tre modifiche del DNA riorganizzano le punte dell’anticorpo in modi definiti, in modo che diventi molto più efficace nel riconoscere la molecola estranea. In particolare, l’anticorpo riscattato si adatta perfettamente a una “fossetta” su scala nanometrica che è presente sulla molecola estranea ma è assente su sé stesso.

“Questa ricerca ci ha portato in un viaggio emozionante”, afferma il Prof Christ. “Non solo abbiamo scoperto un nuovo tipo di immunità, siamo stati in grado di confermare con precisione come un cattivo anticorpo può essere corretto. Fondamentalmente, questi anticorpi redenti non sono affatto un’opzione alternativa, anzi, le nostre scoperte mostrano il contrario – che gli anticorpi prodotti modificando gli anticorpi ” cattivi “, possono essere persino migliori di quelli sviluppati attraverso percorsi consolidati”.

Verso migliori vaccini

“I nostri risultati indicano che esiste un’intera classe di cellule B- le cellule B silenziate – che potrebbero essere accessibili per lo sviluppo di vaccini e che finora abbiamo ampiamente ignorato”, afferma il Prof Christ.

Il Dr. Burnett aggiunge: “Speriamo che, invece di ignorare questa popolazione di cellule B silenziate, i ricercatori in futuro prenderanno in considerazione queste cellule per lo sviluppo di vaccini, in particolare contro bersagli come l’HIV, che riescono bene a mascherarsi per sfuggire al sistema immunitario”.

Fonte: Science