Sepideh Dolatshahi, assistente professore di ingegneria biomedica presso l’Università della Virginia, sta guidando l’esplorazione dell’immunologia dei sistemi nella sua fase cruciale di sviluppo: durante la gravidanza. L’immunologia dei sistemi si occupa di svelare modelli nascosti all’interno del sistema immunitario umano.
Gli approcci alla sua ricerca spaziano dalla modellazione computazionale alla sierologia dei sistemi e tecniche di analisi spaziale all’avanguardia per studiare le interazioni immunitarie tra madre e feto durante la gravidanza che potrebbero successivamente supportare l’immunità della prima infanzia.
I risultati dello studio sono stati pubblicati su PLOS Computational Biology.
Gravidanza: ecco cosa spiega la nuova ricerca
I bambini sono immunocompromessi e fanno affidamento sugli anticorpi delle loro madri per proteggersi dalle infezioni. Le madri vengono vaccinate durante la gravidanza per contribuire ad aumentare e personalizzare gli anticorpi trasmessi al bambino.
Mentre i primi vaccini come quello contro il tetano, la difterite e la pertosse (TDAP) e recentemente il virus respiratorio sinciziale (RSV), hanno dimostrato un successo sorprendente, il numero di vaccini a disposizione delle madri è limitato e i bambini rimangono vulnerabili a molti agenti patogeni.
Il laboratorio Dolatshahi sta lavorando per far luce su come i vaccini somministrati alle donne durante la gravidanza interagiscono sia con il loro sistema immunitario in evoluzione che con la placenta in via di sviluppo per conferire protezione immunitaria al bambino.
L’obiettivo del team è progettare strategie di vaccinazione personalizzate che possano essere particolarmente utili per le pazienti vulnerabili, ad esempio quelle che presentano complicazioni genetiche o un sistema immunitario compromesso.
Per raggiungere questo obiettivo, Dolatshahi e i suoi colleghi hanno sviluppato il primo modello predittivo computerizzato della vaccinazione in gravidanza e del trasferimento di anticorpi nella placenta. Questo modello ora funge da strumento per aiutare medici e ricercatori preclinici a testare diverse strategie di vaccinazione in silico prima di iniziare su sperimentazioni cliniche costose e noiose e per abbreviare i tempi entro i quali i pazienti potrebbero beneficiare dei protocolli di immunizzazione risultanti.
La placenta è un custode protettivo che salvaguarda il feto, determinando quali sostanze possono raggiungere il bambino in crescita. Sorprendentemente, si sa poco sui dettagli di come la placenta regola il passaggio degli anticorpi dalla madre al bambino.
Per far luce su questo processo e capire quali interazioni sono responsabili del trasferimento di anticorpi protettivi al bambino, il team di Dolatshahi sta esaminando più da vicino le importanti molecole espresse dalle cellule placentari e il modo in cui lavorano insieme per trasportare gli anticorpi.
Esaminando questo processo specifico utilizzando strumenti di analisi spaziale, sperano di scoprire informazioni che identificheranno nuovi bersagli dei vaccini in gravidanza che massimizzeranno il beneficio per il bambino.
Durante la gravidanza il sistema immunitario della madre è in costante cambiamento, quindi non c’è motivo di credere che la vaccinazione durante la gravidanza debba essere un approccio valido per tutti. Dolatshahi e il suo team sperano di scoprire le variabili chiave che influenzano il trasferimento degli anticorpi nella placenta e che potrebbero contribuire alle differenze tra la popolazione.
Definendo ciò che fa sì che alcuni bambini ricevano più anticorpi materni rispetto ad altri, il lavoro di Dolatshahi aiuterà i medici a identificare i pazienti che potrebbero beneficiare di vaccini appositamente progettati per supportare al meglio il sistema immunitario del loro bambino. Più in generale, questa indagine farà luce sui fattori biologici e socioeconomici che rendono alcune donne più inclini alle complicazioni della gravidanza legate al sistema immunitario.
Questa ricerca rappresenta una pietra miliare per comprendere le sfumature di come gli anticorpi materni attraversano la placenta e conferiscono protezione nei neonati, e per scoprire specifici meccanismi immuno-correlati delle complicanze della gravidanza come parto pretermine e preeclampsia.
La ricerca di Dolatshahi pone le basi per una comprensione più profonda del comportamento del sistema immunitario durante gravidanza, offrendo una traiettoria promettente per ulteriori progressi in questo settore critico.
