Scienziati dell’Università dell’Illinois a Urbana-Champaign e della Mie University in Giappone hanno sviluppato anticorpi monoclonali che prevengono la morte delle cellule polmonari in modelli murini per la fibrosi polmonare idiopatica (IPF) e la sindrome da malattie respiratorie acute (ARDS). La sperimentazione, insieme ai nuovi strumenti diagnostici non invasivi presentati nello stesso studio, potrebbe essere un passaggio fondamentale nel trattamento di queste malattie mortali, per le quali attualmente esistono poche terapie efficaci.
“Questi sono risultati molto interessanti e promettenti per testare questo anticorpo monoclonale come strategia terapeutica per aiutare a prevenire la progressione della fibrosi polmonare e dell’ARDS nei pazienti“, afferma Isaac Cann, Professore presso il Dipartimento di scienze animali e responsabile del tema di il tema dell’ingegneria metabolica del microbioma nel Carl R. Woese Institute for Genomic Biology (IGB) presso l’Università dell’Illinois.
La fibrosi polmonare idiopatica è una malattia polmonare devastante e incurabile che colpisce milioni di persone in tutto il mondo. Lesioni al polmone, ad esempio attraverso gravi infezioni respiratorie, causano tessuto cicatriziale o fibrosi, limitando l’aspirazione dell’aria. Molti pazienti sperimentano un improvviso peggioramento dei sintomi, noto come esacerbazione acuta (AE), da cui pochi guariscono. L’esacerbazione acuta si presenta in modo simile all’ARDS, la causa di morte più frequente per i pazienti affetti da COVID-19.
“Con l’attuale pandemia e l’osservazione che la fibrosi polmonare si è verificata in molti pazienti in Asia anni dopo il recupero dalla sindrome respiratoria acuta grave (SARS), i nostri nuovi risultati di questa ricerca potrebbero avere implicazioni di vasta portata”, afferma Esteban Gabazza, affiliato IGB, professore presso Mie University e coautore del nuovo studio pubblicato su Nature Communications.
Lo sviluppo di anticorpi monoclonali richiede una comprensione dettagliata della tossina o dell’agente patogeno che causa danni all’organismo. Cann e Gabazza hanno precedentemente scoperto che un peptide tossico, la corisina, è secreto dai batteri Staphylococcus nei polmoni e provoca una significativa morte delle cellule polmonari nella fibrosi polmonare in un modello animale.
Una volta determinata la sequenza della corisina, i ricercatori hanno somministrato ai topi una semplice versione sintetizzata del peptide e hanno studiato la risposta anticorpale naturale. Ciò ha prodotto più anticorpi monoclonali candidati , di cui i ricercatori hanno esaminato l’efficacia nei topi che mostravano segni clinici di IPF e ARDS. “Ne abbiamo trovato uno molto efficace contro la corisina e i suoi peptidi correlati : mAb 21A“, afferma Cann. “Pensiamo che un giorno potremmo essere in grado di utilizzare questo anticorpo monoclonale per trattare i pazienti contro l’escalation di IPF e ARDS“.
Il nuovo studio offre anche nuovi strumenti diagnostici non invasivi per evidenziare la presenza e la progressione della malattia. La raccolta del liquido di lavaggio broncoalveolare (BALF) dai pazienti con IPF per diagnosticare la malattia è rischiosa, secondo Cann e Gabazza, che affermano che la procedura può innescare AE.
I ricercatori hanno scoperto che la corisina circola nel sangue a livelli più elevati nei pazienti con IPF rispetto ai soggetti sani, con picchi drammatici nel peptide durante l’AE. Inoltre, hanno scoperto che la corisina uccide le cellule polmonari danneggiando i mitocondri nelle cellule. Entrambi i risultati potrebbero tradursi in indicatori sicuri e accurati della progressione della malattia.
“I nostri risultati supportano l’utilizzo dei livelli sierici di corisina e DNA mitocondriale come marcatori per predire il rischio di esacerbazione acuta (AE) e progressione della fibrosi polmonare nei pazienti con IPF“, osserva Gabazza.
Gli strumenti di rilevamento potrebbero funzionare insieme all’anticorpo monoclonale, secondo Cann.
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“Pensiamo che se sei in grado di rilevare la presenza del peptide nel paziente, allora puoi pensare di somministrargli l’anticorpo monoclonale per evitare che i livelli aumentino. Perché se il livello del peptide aumenta, aumenta anche la gravità della malattia. Quindi, se potessi arrestarlo in anticipo, forse potresti vedere risultati migliori“, dice.
Il nuovo studio suggerisce anche che lo Staphylococcus non agisce da solo, ma i ricercatori hanno trovato prove che lo Staphylococcus insegna ad altri microbi come produrre corisina e peptidi simili attraverso il trasferimento genico orizzontale. Alcuni di questi microbi, tra cui Mycobacteroides abcessus e un ceppo di Listeria monocytogenes, attaccano rispettivamente i tessuti molli e le cellule intestinali.
“Abbiamo prove che non solo a polmoni”, dice Cann. “Questo peptide provoca molti danni ai tessuti e può essere trasportato attraverso il sangue. Questo è solo un graffio della superficie”. Sono necessarie ulteriori ricerche, compresi studi clinici sull’uomo, per dimostrare l’efficacia di queste terapie nell’uomo, ma Gabazza e Cann non si fermeranno finché la corisina non sarà sotto controllo.
Fonte:Nature
