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Institute for Research in Biomedicine
Istituto di Ricerca in Biomedicina

Via Vincenzo Vela 6 - CH-6500 Bellinzona
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Scoperti nuovi anticorpi che bloccano la malaria sul nascere

on Monday, March 19, 2018

BELLINZONA e BASILEA (Svizzera) – Un team svizzero di ricercatori dell'Istituto di Ricerca in Biomedicina, affiliato all'Università della Svizzera italiana, e dello Swiss Tropical and Public Health Institute, istituto associato all'Università di Basilea, ha scoperto un nuovo tipo di anticorpi che bloccano il parassita della malaria nella fase iniziale dell’infezione conferendo quindi una immunità sterilizzante. Questi anticorpi si legano alla superficie degli sporozoiti, la forma infettiva del parassita della malaria che viene iniettato nel sangue dalla zanzara. Il nuovo studio, invece, descrive anticorpi in grado di neutralizzare direttamente i parassiti iniettati dalla zanzara e quindi di bloccare l’infezione sul nascere.Questo lavoro, che è stato pubblicato sulla rivista scientifica Nature Medicine, è stato realizzato in collaborazione con ricercatori dello Scripps Research Intitute di La Jolla e del Center for Infectious Disease Research a Seattle ed è stato parzialmente finanziato dal Fondo Nazionale Svizzero per la Ricerca scientifica (FNS), dall’European Research Council (ERC), dallo Swiss Vaccine Research Institute e dalla Fondazione Aldo e Cele Daccò.

Il background

Il parassita Plasmodium falciparum, che causa la forma più grave e mortale della malaria, è responsabile di circa 400’000 morti all'anno. La zanzara inietta un piccolo numero di parassiti (da 10 a 100). Questi parassiti, detti anche sporozoiti, raggiungono rapidamente il fegato dove si espandono e danno luogo a una massiva infezione dei globuli rossi che causa una severa patologia. Gli anticorpi possono quindi proteggere a due livelli: nella fase iniziale, bloccando gli sporozoiti, e nella fase acuta della malattia, bloccando i globuli rossi infetti. Lo stesso team svizzero aveva riferito, in due lavori pubblicati in precedenza sulla prestigiosa rivista Nature, un nuovo meccanismo molecolare che genera anticorpi ad ampio spettro in grado di legare i globuli rossi infetti dal parassita e quindi di tenere sotto controllo l’infezione.

Struttura di un anticorpo (blu) che si lega ad una porzione della proteina di superficie del parassita (giallo), (per gentile concessione di Luca Piccoli, struttura fornita da Ian Wilson e David Oyen).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La scoperta

Una porzione della proteina di superficie degli sporozoiti (CSP) è alla base dell’attuale vaccino (RTS,S) che purtroppo ha solo una modesta efficacia nel prevenire l’infezione. Per questo motivo sono stati testati vaccini sperimentali basati su parassiti interi attenuati. Il team svizzero ha isolato una serie di anticorpi monoclonali da individui che sono risultati protetti da uno di questi vaccini sperimentali (vaccino Sanaria PfSPZ) e ha scoperto che gli anticorpi più efficaci riconoscono una porzione della proteina di superficie degli sporozoiti che non era stata inclusa nell’attuale vaccino RTS,S. Ulteriori test effettuati a Seattle hanno confermato che questi anticorpi sono molto potenti nel prevenire l'infezione da malaria. Questo studio ha quindi identificato una nuova regione della proteina di superficie del parassita, essenziale per indurre potenti anticorpi neutralizzanti e che può quindi essere sfruttata per produrre un vaccino di seconda generazione contro la malaria.

Secondo Antonio Lanzavecchia, Direttore dell’IRB e coordinatore dello studio:

“Un vaccino in grado di bloccare l’infezione sul nascere ha il potenziale di debellare la malaria. La scoperta di questi anticorpi suggerisce che questo obiettivo è ora a portata di mano.”

“Questo è stato un lavoro di squadra avviato da un team svizzero con competenze nella biologia degli anticorpi e negli studi clinici. Il nostro obiettivo ora è produrre un vaccino in grado di indurre questi potenti anticorpi neutralizzanti.”

Luca Piccoli, uno dei principali autori afferma: “È sorprendente scoprire come una regione così piccola della proteina possa innescare anticorpi neutralizzanti così potenti. Questo è molto incoraggiante per lo sviluppo di un vaccino efficace su vasta scala”.

Joshua Tan, uno dei principali autori afferma: “I nuovi anticorpi che abbiamo isolato riconoscono una porzione della proteina che potrebbe essere sfruttata per produrre un vaccino efficace.”

Claudia Daubenberger, Responsabile dell'Unità di Immunologia Clinica dello SwissTPH e co-autore senior afferma: “La collaborazione di lungo corso tra lo SwissTPH, che ha condotto diversi studi clinici con vaccini sperimentali, e l'IRB, che ha condotto analisi dettagliate di immunologia di base, fornisce delle conoscenze sorprendenti e inedite sull'immunologia umorale contro la malaria”.

L'Istituto di Ricerca in Biomedicina (IRB)

L'Istituto di Ricerca in Biomedicina (IRB), fondato nel 2000 a Bellinzona, è stato affiliato all'Università della Svizzera italiana (USI) nel 2010. Finanziato da istituzioni private e pubbliche e da finanziamenti competitivi, attualmente l'IRB conta tredici gruppi di ricerca e 110 ricercatori impegnati nello studio dei meccanismi di difesa dell'organismo contro infezioni, tumori e malattie degenerative. Con più di 560 pubblicazioni nelle principali riviste scientifiche, l'IRB gode di fama internazionale quale centro di eccellenza per l'immunologia e la biologia cellulare: www.irb.usi.ch

Lo Swiss Tropical and Public Health Institute (SwissTPH)

Lo Swiss Tropical and Public Health Institute (SwissTPH) è un istituto leader mondiale nella salute globale con particolare attenzione ai paesi a basso e medio reddito. Associato con l'Università di Basilea, lo SwissTPH combina ricerca, servizi, istruzione e formazione ai livelli locale, nazionale e internazionale. Oltre 800 persone provenienti da oltre 70 nazioni lavorano allo SwissTPH concentrandosi sulle malattie infettive e non trasmissibili, sull’ambiente, sulla società e la salute, nonché sui sistemi e interventi sanitari. www.swisstph.ch

Articolo

A public antibody lineage that potently inhibits malaria infection through dual binding to the circumsporozoite protein. Joshua Tan, Brandon K Sack, David Oyen, Isabelle Zenklusen, Luca Piccoli, Sonia Barbieri, Mathilde Foglierini, Chiara Silacci Fregni, Jessica Marcandalli, Said Jongo, Salim Abdulla, Laurent Perez, Giampietro Corradin, Luca Varani, Federica Sallusto, Betty Kim Lee Sim, Stephen L Hoffman, Stefan H I Kappe, Claudia Daubenberger, Ian A Wilson, and Antonio Lanzavecchia. DOI: 10.1038/nm.4513

Advance Online Publication (AOP) on https://www.nature.com/nm/