Nell’ambito di uno sviluppo critico della salute pubblica globale, è stato creato un candidato vaccino per la tubercolosi (TBC) utilizzando un approccio di modifica genetica.
Perché non sottovalutare la tubercolosi
La tubercolosi rimane la principale causa di morte per malattie infettive a livello globale, con il Sud Africa che ha uno dei tassi di incidenza più alti al mondo.
Sebbene il vaccino BCG utilizzato per prevenire la TBC sia ampiamente disponibile per i neonati, nessun vaccino ha dimostrato una protezione duratura. Il BCG è anche l’unico vaccino efficace esistente.
“Il Sudafrica si è impegnato a raggiungere l’obiettivo di sviluppo sostenibile di porre fine all’epidemia di tubercolosi entro il 2030. Anche se stiamo andando relativamente bene come paese – i decessi per tubercolosi sono diminuiti rispetto al 2015 – dobbiamo fare molto meglio per raggiungere questi traguardi”, afferma il professore. Bavesh Kana.
Kana, preside della Scuola di Patologia ed ex direttore del Centro di eccellenza per la ricerca biomedica sulla tubercolosi presso la Wits University, ha contribuito al nuovo studio pubblicato su eLife.
I ricercatori hanno modificato il vaccino BCG per renderlo più efficace nel controllare la crescita del M. tuberculosis. I topi a cui era stato iniettato il vaccino BCG modificato avevano una minore crescita di M. tuberculosis nei polmoni rispetto ai topi che avevano ricevuto il vaccino originale.
“Ora possiamo offrire un nuovo vaccino candidato nella lotta contro questa malattia mortale “, afferma Kana. “Il lavoro dimostra anche che l’editing genetico è un modo potente per sviluppare vaccini. Ciò è particolarmente importante per i ricercatori che lavorano sullo sviluppo dei vaccini.”
Il vaccino BCG viene somministrato ai bambini al momento della nascita ed è efficace nel prevenire la malattia tubercolare. Tuttavia, il BCG non protegge gli adolescenti e gli adulti e non è stato efficace nell’eradicare la tubercolosi.
Ciò ha stimolato la necessità di sviluppare nuovi candidati vaccini contro la tubercolosi per sostituire o potenziare il BCG.
“Vediamo anche che il BCG può eludere il sistema immunitario e che questo riduce la sua efficacia come vaccino”, dice Kana. Ha osservato che l’importanza dei vaccini non può essere sopravvalutata.
Quando gli esseri umani si ammalano, il sistema di difesa del corpo individua segni particolari, chiamati PAMP (modelli molecolari associati ai patogeni), all’esterno di batteri, virus o altri germi dannosi.
Questo aiuta il corpo a distinguere tra gli invasori e le proprie cellule e quindi a iniziare a combattere l’infezione.
I vaccini funzionano assomigliando a germi, in modo che possano avviare la prima difesa senza far ammalare una persona.
Kana ha lamentato il deficit di finanziamenti nello sviluppo di strumenti per eliminare la tubercolosi, una malattia che risale a oltre 9.000 anni fa. “Fino a poco tempo fa, i nostri approcci diagnostici avevano un secolo. Con alcuni nuovi vaccini candidati in cantiere, possiamo finalmente iniziare ad affrontare adeguatamente questa malattia devastante”.
È tempo di innovazione
La tubercolosi è una delle malattie infettive più antiche mai registrate nella storia . La maggior parte delle persone malate di TBC vivono in paesi a basso e medio reddito dove questa malattia è una delle principali cause di morte . Ciò è particolarmente doloroso dato che la tubercolosi è prevenibile, curabile e curabile. Ma attualmente esiste un solo vaccino approvato contro la tubercolosi. E ha 100 anni.
La prima dose del vaccino Bacille Calmette-Guérin (BCG) fu somministrata il 18 luglio 1921. Ina Skosana di Conversation Africa pone domande chiave a Bavesh Kana, uno dei principali ricercatori sudafricani sulla tubercolosi.
Il vaccino BCG è stato sviluppato da un ceppo di batteri denominato Mycobacterium bovis. Questi organismi assomigliano molto ai batteri che causano la tubercolosi negli esseri umani ( Mycobacterium tuberculosis ) e si trovano solitamente negli animali affetti da una malattia di tipo tubercolare.
Il vaccino è stato generato in un periodo di 13 anni (all’incirca dal 1908 al 1921) da due scienziati francesi, Albert Calmette e Camille Guérin, da cui il nome Bacillus Calmette-Guérin.
All’epoca non potevano sapere che sarebbe diventato uno dei vaccini più ampiamente somministrati nella storia umana. Il BCG è stato utilizzato in tutto il mondo per proteggere dallo sviluppo della tubercolosi. Tuttavia, poiché la TBC è stata principalmente una malattia dei poveri, nel secolo scorso gli investimenti nello sviluppo di nuovi vaccini non sono stati sufficienti.
Attualmente, il BCG rimane l’unico vaccino ampiamente disponibile contro la tubercolosi. Ciò è triste, poiché la rapida mobilitazione per lo sviluppo di un vaccino contro il Covid-19 nell’ultimo anno ha dimostrato che il mondo ha la capacità di creare rapidamente vaccini.
Eppure un nuovo vaccino contro la tubercolosi languisce da decenni a causa degli scarsi finanziamenti, delle risorse insufficienti e della diminuita volontà politica. Milioni di persone sono morte, cosa che credo che ora apprezziamo con una nuova urgenza nel contesto del COVID-19.
L’innovazione dei vaccini è necessaria per la tubercolosi perché la protezione fornita dal vaccino esistente svanisce nel tempo e non è completamente efficace negli adulti.
Lo sviluppo di vaccini e cure è un’impresa incredibilmente costosa. Condurre studi clinici multicentrici per dimostrare la sicurezza e l’efficacia in diverse popolazioni per un periodo di anni può costare miliardi. Ciò richiede investimenti concertati attraverso partenariati con tutte le parti interessate, compresi i governi dei paesi endemici della TBC.
Il BCG viene solitamente somministrato solo ai neonati, subito dopo la nascita, nei paesi ad alta incidenza di tubercolosi. Il vaccino produce quindi una risposta immunitaria precoce che, come è stato dimostrato, protegge i bambini dalle forme gravi di TBC. In particolare, il BCG protegge molto bene dallo sviluppo di forme diffuse di tubercolosi. Di solito la TBC si manifesta nei polmoni, ma i batteri possono trovarsi anche in altre parti del corpo: questo fenomeno è chiamato disseminazione.
Nei bambini, i batteri possono essere trovati nel cervello: questa malattia è chiamata meningite tubercolare. Il vaccino BCG è molto efficace nella protezione contro la meningite tubercolare ed è un ottimo esempio di come i vaccini possano essere di enorme beneficio.
Questa immunità di solito diminuisce durante l’adolescenza e successivamente. La protezione fornita dal BCG negli adulti è molto variabile , compresa tra lo 0% e l’80% a seconda del paese e dell’ambiente. Le ragioni di ciò rimangono un mistero e recentemente sono stati fatti molti sforzi per sviluppare biomarcatori che identificheranno quali nuovi vaccini alla fine produrranno un’immunità di lunga durata.
I biomarcatori sono segnali che è possibile rilevare nel sangue o in altri campioni clinici che danno un senso predittivo sull’efficacia di un vaccino. Se un certo insieme di segnali nel sangue prevede una buona protezione, possiamo verificare se anche un nuovo vaccino induce lo stesso insieme di segnali.
Abbiamo ancora molta strada da fare. Recentemente ci sono stati due sviluppi promettenti.
Il primo è uno studio che dimostra che la rivaccinazione con BCG fornisce effettivamente protezione contro la malattia tubercolare. Ciò è entusiasmante poiché BCG è un vaccino approvato e se questo approccio dimostra una protezione duratura e duratura, lanciare campagne di vaccinazione di massa sarà più semplice che iniziare con un nuovo vaccino.
Il secondo deriva da uno studio che dimostra che un nuovo vaccino di GSK (M72/AS01E) ha fornito una buona protezione in un contesto di sperimentazione clinica. Nel 2020, questo vaccino è stato concesso in licenza al Bill & Melinda Gates Medical Research Institute per il continuo sviluppo.
Un trattamento migliore
Oggi la tubercolosi viene curata con antibiotici. Il trattamento è spesso duraturo e non tutti guariscono. I ricercatori dello Statens Serum Institute in Danimarca lavorano da molti anni allo sviluppo di nuovi vaccini contro la TBC.
Un nuovo studio condotto presso l’Ospedale universitario di Oslo mostra che il cosiddetto vaccino H56: IC31 , sviluppato in Danimarca, può essere somministrato anche a persone che si sono già ammalate. Il vaccino può aiutare il sistema immunitario ad attaccare e combattere i batteri della tubercolosi e può rappresentare un’opzione terapeutica rilevante in aggiunta agli antibiotici.
“La scoperta più importante del nostro studio è che è sicuro somministrare quello che chiamiamo vaccino terapeutico, cioè un vaccino utilizzato come trattamento, a pazienti che hanno una malattia tubercolare in corso. Lo studio mostra anche che il vaccino rafforza la parte del sistema immunitario sistema che deve combattere i batteri della tubercolosi”, spiega Anne Margarita Dyrhol-Riise, che ha condotto lo studio.
Dyrhol-Riise è professore aggiunto presso l’Istituto di medicina clinica e primario presso il Dipartimento di malattie infettive dell’Ospedale universitario di Oslo Ullevål.
Il sistema immunitario svolge un ruolo chiave nello sviluppo della malattia tubercolare. Gli individui che si ammalano molto spesso sono stati infettati dal batterio della tubercolosi in qualche momento della loro vita. Nelle aree con molta tubercolosi, le persone vengono spesso infettate durante l’infanzia.
Tuttavia, la maggior parte delle persone non si ammala, ma contrae una condizione chiamata tubercolosi latente. Nel corpo rimane quindi un piccolo residuo del batterio della tubercolosi.
“Il sistema immunitario mantiene l’infezione sotto controllo e la persona sembra essere completamente sana. Tuttavia, più avanti nella vita, il sistema immunitario di alcune persone può essere indebolito da una malattia o dall’invecchiamento della persona. Quindi, le cellule immunitarie non possono più proteggere l’infezione corpo dai batteri tubercolari. Solo allora la persona si ammala”, spiega Dyrhol-Riise.
I ricercatori danesi avevano inizialmente sviluppato il vaccino per avere un effetto preventivo, ovvero per evitare che le persone infette dal batterio della tubercolosi si ammalassero. Tuttavia, Dyrhol-Riise e il team di studio hanno voluto verificare se sia possibile utilizzare il vaccino per curare la tubercolosi quando la persona si è già ammalata.
I risultati del nuovo studio indicano che è proprio così. Lo studio dimostra che il vaccino può aiutare il sistema immunitario ad attaccare e combattere i batteri della tubercolosi nei pazienti malati.
“Abbiamo visto che i pazienti che hanno ricevuto il vaccino avevano un numero maggiore di cellule immunitarie, cioè le cellule T, che possono combattere il batterio della tubercolosi”, dice.
Dyrhol-Riise afferma che i risultati dello studio indicano che un numero maggiore di pazienti affetti da tubercolosi può essere curato e/o recuperare più rapidamente se riceve il vaccino in aggiunta agli antibiotici.
Ciò è particolarmente vero per i pazienti che hanno sviluppato una tubercolosi multiresistente, il che significa che i batteri che causano la tubercolosi sono diventati resistenti a diversi tipi di antibiotici.
Gli antibiotici di cui disponiamo oggi non sono sufficientemente efficaci per curare tutti gli individui affetti da tubercolosi resistente.
“Lo scopo del progetto era dimostrare che un vaccino terapeutico dovrebbe essere incluso in un regime di trattamento insieme agli antibiotici per i pazienti affetti da tubercolosi resistente”, afferma.
Spera che il vaccino permetta di curare più individui e fornire cure migliori.
È ipotizzabile che il vaccino, come parte del trattamento in aggiunta agli antibiotici, possa abbreviare i tempi di trattamento anche per quei pazienti che non hanno sviluppato una tubercolosi resistente”, dice Dyrhol-Riise. “Ma dobbiamo studiare ulteriormente questo aspetto in gruppi più ampi di pazienti, compresi quelli con batteri della tubercolosi resistenti, prima di poter finalmente concludere con un tale effetto.”
