Un nuovo vaccino contro l’HIV, sviluppato dal La Jolla Institute for Immunology (LJI), da scienziati dello Scripps Research e dall’IAVI, ha il potenziale per proteggere gli esseri umani dall’infezione da HIV e dall’AIDS. Questo vaccino contro l’HIV è il primo a generare un elevato numero di anticorpi “ampiamente neutralizzanti” in grado di combattere il virus nei primati.
“Questo risultato ci sembra un enorme successo- afferma Shane Crotty, professore e direttore scientifico del LJI , che ha condotto la ricerca insieme a William Schief, professore dello Scripps Research . -Abbiamo creato un vaccino efficace partendo da zero, il che ha richiesto una profonda conoscenza del sistema immunitario.”
Questa ricerca innovativa, pubblicata su Nature , è il risultato di 14 anni di collaborazione tra il La Jolla Institute for Immunology e lo Scripps Research, nell’ambito dello Scripps Consortium for HIV/AIDS Vaccine Development (CHAVD). “È stato uno di quei progetti in stile missione Apollo sulla Luna, dove c’è un obiettivo eccezionale e il team deve realizzare una miriade di scoperte e invenzioni lungo il percorso”, afferma Crotty.
Sconfiggere l’HIV
Il nuovo vaccino agisce intervenendo in un processo chiamato maturazione delle cellule B. Le cellule B producono anticorpi. Come molte cellule immunitarie, le cellule B attraversano una fase iniziale “naive” prima di essere pronte a produrre anticorpi. Le cellule B iniziano a maturare non appena ricevono il segnale che un agente patogeno, come un virus, sta cercando di attaccare. Le cellule B riconoscono parti della struttura molecolare di quell’agente patogeno e iniziano a produrre anticorpi in grado di legarsi a tale struttura e bloccare l’infezione.
A volte ci vuole un po’ di tempo perché le cellule B individuino il bersaglio giusto su un agente patogeno. Ma le cellule B continuano a provarci. Man mano che maturano, le cellule B modificano la loro produzione di anticorpi, affinando le strutture anticorpali per legarsi all’agente patogeno proprio nei punti vulnerabili. Gli scienziati descrivono lo sviluppo delle cellule B come un processo di addestramento o un campo di addestramento intensivo. Nella maggior parte dei casi, l’organismo si ritrova con un esercito di cellule B ben addestrate.
L’HIV è difficile da sconfiggere perché non dà alle cellule B la possibilità di sviluppare anticorpi efficaci. Il primo problema è che l’HIV si mimetizza dal sistema immunitario. Il virus è avvolto in un manto di molecole di zucchero, chiamate glicani, in continua evoluzione. Questo permette all’HIV di eludere le cellule umane, anch’esse ricoperte di glicani, senza essere rilevato.
Il secondo grande problema è che l’HIV muta molto rapidamente. “La diversità delle mutazioni dell’HIV a livello mondiale è straordinaria. Persino la diversità all’interno di una singola persona sieropositiva è notevole”, prosegue Patrick Madden, docente del LJI e co-autore principale dello studio insieme a Jon Steichen, ricercatore presso lo Scripps Research Institute. Il terzo problema è che l’HIV cambia forma quando infetta le cellule umane. Anche se le cellule B riescono a intravedere la sua struttura virale, ecco che la struttura si modifica.
Nel complesso, questi problemi raramente offrono alle cellule B la possibilità di affinare la loro risposta anticorpale contro l’HIV. Anche se una cellula B riesce a produrre anticorpi neutralizzanti, il virus può mutare o cambiare forma, rendendo tali anticorpi inutili. I team del LJI e dello Scripps Research hanno trascorso anni alla ricerca di anticorpi “ampiamente neutralizzanti” in grado di legarsi effettivamente all’HIV e di riconoscere le strutture virali chiave, anche se il resto del virus muta. Questi anticorpi sono molto, molto rari, ma possono essere trovati in campioni di sangue di un piccolo numero di persone che vivono con l’HIV.
Un vaccino efficace contro l’HIV dovrebbe stimolare il sistema immunitario a produrre questi stessi anticorpi neutralizzanti ad ampio spettro. “Come potremmo ribaltare completamente la risposta immunitaria, in modo che le risposte rare diventino quelle comuni? Questa era una sfida cruciale che dovevamo affrontare”, afferma Crotty.
Test del nuovo vaccino
Era giunto il momento di tornare al campo di addestramento delle cellule B. Gli scienziati hanno studiato cosa rendesse speciali le cellule B che combattono l’HIV. Poi hanno invertito il processo per vedere esattamente come maturavano queste cellule B. Ripercorrendo il processo di maturazione, i ricercatori hanno potuto tracciare come le cellule B cambiavano quando venivano a contatto con specifiche parti della struttura dell’HIV. Il team ha scoperto che le cellule B maturavano producendo anticorpi ampiamente neutralizzanti dopo aver interagito precocemente con alcune parti della proteina “involucro” esterna dell’HIV. Poiché questi siti virali scatenavano una risposta immunitaria, gli scienziati li avrebbero definiti “antigeni”. Un vaccino efficace contro l’HIV dovrebbe probabilmente includere modelli di questi antigeni. Gli antigeni funzionerebbero come le foto segnaletiche dei criminali più ricercati d’America. Se le cellule B incontrassero questi antigeni precocemente e frequentemente, diventerebbero molto brave a riconoscere e persino neutralizzare l’HIV. “Stavamo cercando di imitare la progressione di questi anticorpi neutralizzanti”, afferma Madden.
Grazie a una straordinaria impresa di ingegneria molecolare, il laboratorio Schief ha sviluppato molecole vaccinali che assomigliavano ai veri antigeni dell’HIV. Gli scienziati hanno poi collaborato con l’Emory National Primate Research Center per testare questo potenziale vaccino contro l’HIV su una specie di primate non umano chiamata macaco rhesus.
I ricercatori hanno somministrato dapprima un vaccino “di innesco” volto ad attivare i linfociti B naive di ciascun animale. Gli animali hanno poi ricevuto una serie di dosi di richiamo “di guida” per favorire lo sviluppo corretto dei loro linfociti B. “Questa serie di vaccinazioni guiderà, o ‘accompagnerà’, una cellula B dal suo stato naive al suo stato ampiamente neutralizzante”, evidenzia Madden.
Questo nuovo tipo di approccio vaccinale è chiamato “targeting della linea germinale” perché si rivolge ai linfociti B naive nella loro forma “germinale” o naive, prima che inizino il loro processo di addestramento.
Gli scienziati hanno scoperto che circa il 44% degli animali ha sviluppato nel sangue anticorpi ampiamente neutralizzanti contro l’HIV. Questi anticorpi erano presenti in quantità sorprendentemente elevate. “Siamo riusciti a trasformare risposte anticorpali estremamente rare in risposte comuni al termine del processo di vaccinazione”, aggiunge Crotty. In un’altra ricerca pubblicata di recente, hanno descritto una nuova strategia per accelerare le risposte anticorpali correlate ai vaccini [ vedi articolo su Nature Immunology ]. Il team non ha verificato se questi anticorpi potessero prevenire l’infezione, ma è significativo che questi anticorpi possano essere trovati nel sangue, dove potrebbero incontrare e potenzialmente bloccare l’HIV.
Portare il vaccino contro l’HIV agli esseri umani
Il laboratorio Crotty ha in programma di studiare come modificare il regime di richiamo del vaccino contro l’HIV per renderlo ancora più efficace. “È stato incredibile ottenere questi risultati, ma ovviamente ci piacerebbe vedere una risposta nel 100% degli animali”, sottolinea Madden. È importante ricordare che gli anticorpi riscontrati negli animali da esperimento erano identici agli anticorpi neutralizzanti ad ampio spettro osservati in quei rari casi umani in cui questi anticorpi sono in grado di produrre autonomamente tali sostanze. È evidente che il nostro sistema immunitario, con un adeguato allenamento, è in grado di produrre questi potenti anticorpi. “Riteniamo che questo approccio vaccinale abbia ancora più probabilità di successo negli esseri umani, grazie all’immunogenetica”, conclude Crotty. L’immunogeno utilizzato in questo studio per la prima immunizzazione è stato valutato sull’uomo nello studio HVTN 144 ed è attualmente in fase di sperimentazione nello studio di Fase 1 IAVI G004 . IAVI, Scripps Research, l’ HIV Vaccine Trials Network e i partner stanno ora portando avanti i piani per valutare ulteriormente il regime di immunizzazione completo in un futuro studio clinico sull’uomo.
Nature: “Vaccination elicits HIV broadly neutralizing antibodies in primates”. DOI: 10.1038/s41586-026-10837-5
Antonio Caperna