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Un nuovo metodo consentirà la produzione di “vaccini su misura”, molto più mirati ed efficaci di quanto non siano oggi, più economici ed efficienti e forse consentirà di fare un passo avanti rispetto ai batteri.
I batteri continuano a evolversi continuamente e pertanto è necessario sviluppare costantemente nuovi vaccini e antibiotici per tenerli sotto controllo. “ Il nostro team di ricerca ha analizzato grandi quantità di dati su trasporto batterico, malattie e genomi provenienti da diverse aree geografiche. Con l’aiuto della modellazione predittiva computazionale, è stato in grado di generare modelli per la produzione di “vaccini su misura” anziché i vaccini “taglia unica” che abbiamo ora“, dice la Prof.ssa Jukka Corander dell’ Università di Oslo.
Il team di ricerca composto dalla Prof.ssa Caroline Colijn della Simon Fraser University, Jukka Corander e dalla Dr. Nicholas J Croucher dell’Imperial College di Londra, ha raccolto ampi dati dagli studi sul genoma dello pneumococco e ha generato delle statistiche su come la malattia progrediva in quei casi con gravi infezioni.
Utilizzando potenti modelli di computer e elaborazione ad alte prestazioni, il team ha potuto testare il funzionamento di diversi tipi di nuovi vaccini e scoprire quali effetti avrebbero avuto, non solo sugli individui infetti, ma anche sulla popolazione batterica nel suo insieme.
Malattia pneumococcica i nvasiva come esempio per lo studio
Il team ha studiato il l batterio pneumococcico (Streptococcus pneumoniae). Operatori sanitari e ricercatori conoscono bene questo batterio, che è la principale causa mondiale di polmonite, sepsi e meningite. Vi sono quindi grandi quantità di dati epidemiologici disponibili per lo pneumococco. I ricercatori hanno avuto accesso ai dati genomici dalla sorveglianza del trasporto e dalle indagini epidemiologiche, in altre parole, dati patogeni da molti pazienti diversi e anche da studi su portatori sani della malattia. In questo modo, ha potuto compilare un modello su come la popolazione batterica potrebbe rispondere a una particolare campagna di vaccinazione. “La nostra ricerca mostra chiaramente che è importante tenere conto dei ceppi batterici presenti in una popolazione quando si sviluppano nuovi vaccini. Esistono differenze sostanziali tra i paesi e pertanto l’efficacia di un vaccino varia notevolmente da paese a paese”, spiega la Prof.ssa Corander.
L’avvento del sequenziamento del DNA ha offerto l’opportunità di effettuare una sorveglianza genomica su larga scala dei batteri patogeni. Ciò a sua volta offre nuove opportunità per prevedere cosa accadrà se vengono apportate modifiche alla popolazione batterica, ad esempio attraverso la vaccinazione e apre la strada a nuovi approcci per lo sviluppo di vaccini e nuovi strumenti per la ricerca futura sui vaccini. Può accelerare il processo di sviluppo per ridurre i costi, aiutare a personalizzare i vaccini per popolazioni specifiche e renderli più efficaci.
“Poiché ci sono grandi differenze tra le popolazioni batteriche nei diversi paesi, ci sono quindi anche grandi differenze nell’efficacia di un determinato vaccino in questi paesi”, afferma il Corander.
Riduzione dell’uso di antibiotici e meno batteri resistenti
Vaccini migliori possono aiutarci a ridurre l’uso di antibiotici. In altre parole, se si è vaccinati e quindi non si trasmette il batterio, la popolazione non si ammala e non saranno necessari antibiotici per questo particolare tipo di infezione. E quando molte persone in una comunità vengono vaccinate, il batterio non può più diffondersi. Poiché sappiamo che l’uso eccessivo di antibiotici è la ragione principale per cui i batteri diventano resistenti, l’immunità attraverso la vaccinazione sarà di grande beneficio per i pochi che si ammaleranno perché il pericolo di resistenza è notevolmente ridotto.
I vaccini efficaci sono uno degli strumenti più importanti che la società ha per combattere le malattie potenzialmente letali e debilitanti. In tutto il mondo, c’è una crisi in rapida crescita di resistenza agli antibiotici. Ciò significa che in molti casi di malattia, gli antibiotici non funzioneranno più e un numero crescente di pazienti con malattie infettive avrà mezzi limitati o inesistenti per la cura.
I batteri si evolvono continuamente e molte diverse varianti di pneumococco sono in circolazione. “Anche in diverse fasce di età all’interno della stessa popolazione, abbiamo riscontrato variazioni che indicano che un vaccino specifico sarà efficace a vari livelli nelle diverse fasce di età“, afferma Corander. “La soluzione che stiamo proponendo consente di prendere le esperienze acquisite dai paesi ad alto reddito e utilizzare queste conoscenze per combattere le malattie nei paesi in cui l’onere è molto più elevato”.
Jukka Corander ora conduce un progetto in cui l’obiettivo è quello di estendere la ricerca ad altri batteri patogeni come E. coli che è una delle principali cause di batteriemia.
I batteri multi-resistenti di E. coli sono i primi nella lista dell’OMS di batteri critici su cui i ricercatori e i medici dovrebbero focalizzare maggiormente l’attenzione, poiché sono sulla buona strada per diventare pan-resistenti a tutte le forme esistenti di antibiotici.
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