La ricerca sulla malaria compie, a partire dal Ticino, un prezioso passo avanti, grazie a uno studio coordinato dalla dottoressa Caroline Junqueira dell’Istituto di Ricerca in Biomedicina (IRB) di Bellinzona, affiliato all’Università della Svizzera italiana (USI). Il lavoro, pubblicato sulla rivista scientifica Nature, ha identificato un nuovo insieme di antigeni del parassita responsabile della malaria che potrebbe rappresentare una base importante per lo sviluppo di vaccini capaci di offrire una protezione più estesa e duratura rispetto a quelli oggi disponibili.
Lo studio affronta uno dei principali ostacoli nella ricerca vaccinale contro la malaria: l’individuazione di bersagli riconosciuti dai linfociti T CD8+, cellule del sistema immunitario in grado di identificare e distruggere le cellule infettate dal parassita.
Una mappa dettagliata degli antigeni del parassita
Per raggiungere questo risultato, i ricercatori hanno impiegato l’immunopeptidomica, una metodologia che integra immunologia e proteomica per identificare i frammenti proteici esposti sulla superficie delle cellule infette e presentati al sistema immunitario.
L’analisi ha consentito di individuare 453 peptidi unici riconducibili a 166 proteine di Plasmodium. Tra queste, ben 75 appartengono alle cosiddette proteine housekeeping, elementi indispensabili per la sopravvivenza del parassita e caratterizzati da un’elevata conservazione tra le diverse specie di Plasmodium.
Si tratta di una caratteristica particolarmente interessante dal punto di vista vaccinale, poiché queste proteine sono espresse in più momenti del ciclo vitale del parassita, sia durante la fase epatica sia durante quella ematica.
Perché la scoperta è importante
Uno dei limiti dei vaccini oggi disponibili è la protezione incompleta e limitata nel tempo. Le formulazioni attualmente utilizzate risultano infatti concentrate soprattutto contro Plasmodium falciparum, la specie responsabile della maggior parte dei casi di malaria in Africa, e agiscono prevalentemente nelle primissime fasi dell’infezione.
Lo studio dell’IRB suggerisce invece la possibilità di sviluppare vaccini capaci di colpire antigeni condivisi tra differenti specie di Plasmodium e presenti in più stadi dell’infezione. Questo potrebbe tradursi, in prospettiva, in una risposta immunitaria più ampia e stabile.
Il ruolo dei linfociti T CD8+
La ricerca si concentra sull’attivazione dei linfociti T CD8+, cellule fondamentali nella difesa immunitaria perché sono in grado di riconoscere le cellule già infettate dal parassita e di eliminarle prima che l’infezione si diffonda ulteriormente.
Gli studiosi hanno osservato che numerosi peptidi identificati vengono presentati attraverso diverse varianti delle molecole HLA di classe I, comprese HLA-A, HLA-B, HLA-C e anche la molecola non classica HLA-E. Questo suggerisce che gli stessi antigeni possano essere riconosciuti da individui con differenti caratteristiche genetiche, aumentando il potenziale impiego dei futuri vaccini in popolazioni molto diverse tra loro.
Risultati confermati in diversi modelli sperimentali
La validazione degli antigeni individuati è stata effettuata utilizzando campioni provenienti da persone infettate sia da Plasmodium vivax sia da Plasmodium falciparum.
In parallelo, la ricerca ha evidenziato risposte immunitarie specifiche anche in modelli sperimentali con altre specie di Plasmodium. Nei primati non umani, ad esempio, diversi antigeni hanno stimolato i linfociti T sia nel sangue sia nel fegato dopo l’infezione o dopo l’immunizzazione con parassiti attenuati.
I risultati più promettenti sono arrivati anche dagli studi condotti nei roditori, dove due degli antigeni identificati hanno dimostrato di indurre una risposta immunitaria mediata dai linfociti T CD8+ capace di ridurre il carico parassitario, mostrando quindi un effetto protettivo.
Due specie di malaria al centro dello studio
La ricerca prende in esame soprattutto le due principali specie responsabili della malaria nell’uomo.
Plasmodium falciparum rappresenta la forma più diffusa nel continente africano ed è associato ai casi più gravi della malattia. Plasmodium vivax, invece, è predominante nelle Americhe e in gran parte dell’Asia e presenta caratteristiche biologiche differenti, tra cui la capacità di infettare esclusivamente i reticolociti, globuli rossi immaturi che conservano RNA e mantengono una limitata attività di sintesi proteica.
Proprio studi precedenti dello stesso gruppo avevano dimostrato che questi reticolociti infettati esprimono molecole HLA di classe I, rendendo possibile il riconoscimento delle cellule infette da parte dei linfociti T CD8+.
Le prospettive per i futuri vaccini
Sebbene siano necessari ulteriori studi prima di un’applicazione clinica, la ricerca pubblicata su Nature offre una nuova piattaforma per progettare vaccini contro la malaria basati su antigeni condivisi tra diverse specie del parassita e attivi in differenti fasi del suo ciclo biologico.
L’identificazione di bersagli altamente conservati potrebbe contribuire allo sviluppo di strategie vaccinali più universali rispetto a quelle attuali, con l’obiettivo di aumentare la durata della protezione e migliorare l’efficacia nei confronti delle diverse forme della malattia.
Il lavoro dell’IRB di Bellinzona rappresenta così un contributo significativo alla ricerca internazionale sulla malaria, mettendo a disposizione della comunità scientifica un catalogo di antigeni che potrà essere utilizzato come punto di partenza per le prossime generazioni di vaccini.
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