I ricercatori del Massachusetts Institute of Technology hanno creato un modo di fornire vaccini direttamente ai linfonodi in cui sono presenti grandi popolazioni di cellule immunitarie. Secondo i ricercatori, la distribuzione di vaccini direttamente in tali aree del corpo, potrebbe contribuire a stimolare il sistema immunitario ad attaccare i tumori e consentire una migliore erogazione dei vaccini contro l’HIV.
I risultati del gruppo sono stati recentemente pubblicati online, sulla rivista Nature .
I vaccini a subunità – fatti di proteine o frammenti di zucchero – hanno avuto successo contro alcune malattie, come l’ epatite e la difterite .
Nel tentativo di creare vaccini a subunità per altre malattie, i ricercatori hanno cercato di utilizzare nanoparticelle per fornire i vaccini direttamente ai linfonodi ed hanno anche tentato la codifica di vaccini con anticorpi specifici per cellule immunitarie linfonodali.
Poichè è difficile ottenere il 100% di consegna del vaccino ai linfonodi,. il team di ricerca ha deciso di adottare un approccio alternativo.
Il loro nuovo metodo si basa su un procedimento già utilizzato dai chirurghi, noto come “mappatura linfonodo sentinella.”
La procedura prevede di legare un colorante per imaging all’ albumina che si trova nel sangue. Il colorante, in seguito, si accumula nei linfonodi e permette al chirurgo di vedere l’estensione del tumore e delle metastasi.
I ricercatori hanno dimostrato che le cellule immunitarie nei linfonodi, catturano l’albumina quando particelle estranee, come il colorante per imaging, si lega alla proteina.
“Ci siamo resi conto che questo approccio poteva essere copiato in un vaccino per progettare una molecola di vaccino che si lega all’albumina e viene consegnata al linfonodo,” afferma Darrell Irvine, autore senior dello studio e professore biologia al MIT.
“I linfonodi sono situati dove avviene una risposta immunitaria primaria. Cellule T e B risiedono lì, ed è lì che è necessario inviare il vaccino per ottenere una risposta immunitaria “.
Vaccini albumina-targeting innescano forti risposte immunitarie
L’albumina è costituita da “tasche vincolanti” che sono in grado di catturare molecole di grasso. I ricercatori hanno aggiunto un lipide, o una “coda grassa” a frammenti di proteine chiamati peptidi, al fine di garantire all’albumina di potersi legare ad esse.
Questa immagine mostra una sezione trasversale di un linfonodo. L’area verde mostra dove il vaccino molecolare ha raggiunto le cellule immunitarie.
Image credit: Haipeng Liu e Darrell Irvine
I ricercatori hanno poi creato una serie di vaccini che si rivolgono ad alcune malattie, come il cancro del collo dell’utero e il melanoma e li hanno testati sui topi.
Il team di ricerca ha scoperto che ogni vaccino ha creato una grande popolazione di cellule T che erano specifiche per il peptide virale o tumore.
Delle cellule T nel sangue, 1 a 3 è risultata essere una “cellula T vaccino specifica”. Il Prof. Irvine dice che questo è qualcosa che di solito si verifica solo con i vaccini che vengono consegnati da virus.
Rispetto agli antigeni peptidici, i vaccini albumina-targeting hanno innescato risposte immunitarie che erano da cinque a 10 volte più potenti.
Inoltre, il vaccino contro il melanoma è stato in grado di rallentare la crescita del cancro, mentre il vaccino del cancro cervicale ha ridotta la dimensione del tumore.
Nel testare i vaccini albumina targeting con un adiuvante chiamato CPG – una molecola che rafforza la risposta immunitaria del vaccino – i ricercatori hanno trovato che la risposta infiammatoria è stata significativamente maggiore.
Il team di ricerca rileva che con vaccini normali, i coadiuvanti possono diffondersi attraverso il flusso sanguigno e tempestivamente diffondere l’infiammazione in altre zone del corpo.
Ma i vaccini albumina mirati, possono migliorare la sicurezza dei coadiuvanti.
“Questa modifica linfonodo-targeting fa praticamente in modo che tutto il materiale rimanga intrappolato nei linfonodi drenanti”, spiega il Prof. Irvine, “Ciò significa che il vaccino è più potente perché è concentrato nei linfonodi e anche più sicuro perché non entra nella circolazione sistemica “.
I ricercatori prevedono di utilizzare il nuovo metodo di consegnare dei vaccini anche nei casi di HIV e di sperimentarlo in modelli animali, come pure prevedono di creare ulteriori vaccini contro il cancro, tra cui un vaccino per il cancro al polmone .
Commentando i risultati complessivi, Pal Johansen, della University Hospital di Zurigo, che non era parte del team di ricerca, afferma:
“Certamente questo è un approccio interessante ed i risultati sono molto convincenti. Sia l’effetto sulle risposte immunitarie stimolate e la conseguente soppressione della crescita tumorale, sono risultati che suggeriscono ulteriori sviluppi e test clinici”.
