I vaccini a mRNA modificati per includere la citochina IL-12 migliorano la risposta delle cellule T

Nella ricerca per progettare vaccini che aiutino meglio il sistema immunitario del corpo a combattere le malattie, gli scienziati sono sempre alla ricerca di altri strumenti per il loro arsenale.

Le forti risposte anticorpali generate dai vaccini forniscono un importante primo round di difesa, ma “si vuole sempre avere un piano di riserva”, afferma Emily A. Aunins, dottoranda di Biomedical Graduate Studies, considerando che i virus mutano per eludere le risposte anticorpali che si diffondono in una popolazione.

Le cellule T, tuttavia, variano maggiormente tra le persone e possono ancora rispondere alla reinfezione e ai virus mutati.

Ma gli scienziati continuano anche a cercare modi per migliorare le risposte delle cellule T in modo che i benefici dei vaccini durino più a lungo.

Una strada sono gli adiuvanti, sostanze che aumentano l’efficacia dei trattamenti.

In un nuovo studio, i ricercatori della School of Veterinary Medicine, della Perelman School of Medicine e del Children’s Hospital di Philadelphia hanno testato gli effetti dell’aggiunta di interleuchina-12 (IL-12) – una citochina, o tipo di proteina, prodotta da varie cellule immunitarie – ai vaccini nei topi.

Hanno scoperto che questo ha migliorato le risposte delle cellule T CD8 – globuli bianchi che aiutano la risposta immunitaria del corpo uccidendo le cellule dannose – contro SARS-CoV-2 e l’influenza, e che ha migliorato la protezione contro il melanoma e l’infezione da listeria. I loro risultati sono pubblicati su Science Immunology.

L’IL-12 è prodotta naturalmente dall’organismo in risposta a molte infezioni e i ricercatori hanno utilizzato l’IL-12 come adiuvante del vaccino per promuovere l’immunità contro le infezioni parassitarie, virali e batteriche.

I dati degli ultimi quattro anni mostrano che le persone che generano forti risposte delle cellule T dai vaccini COVID basati su mRNA hanno meno probabilità di contrarre infezioni rivoluzionarie o di essere ricoverate in ospedale.

Un aspetto pratico di un vaccino a mRNA contro l’IL-12 “è la capacità di ridurre la frequenza e la quantità di vaccino.

Tutto ciò che può essere utilizzato per ridurre la frequenza delle iniezioni e gli eventi avversi correlati alla dose è una buona cosa, e quindi questo ci permette di pensare a questo come a una strategia”, afferma Anthony T. Phan, ricercatore associato nel laboratorio di Hunter e co-autore principale con Aunins.

Phan aggiunge che i risultati del team sulla biologia delle citochine potrebbero informare le terapie per i tumori e i vaccini mirati che forniscono protezione dell’intestino o dei polmoni.

“L’mRNA delle citochine è chiaramente un approccio promettente e intelligente per migliorare la stimolazione immunitaria contro il cancro e le lesioni pre-tumorali”, afferma Susan M. Domchek, direttore del Basser Cancer Interception Institute dell’Abramson Cancer Center.

“Speriamo che questa tecnologia possa entrare il più velocemente possibile nella clinica per i pazienti e le persone a rischio di cancro”.

Hunter afferma che lo studio è nato dall’interesse del suo laboratorio per la biologia delle citochine e dal particolare interesse di Phan per le cellule T CD8; il lavoro di Drew Weissman, premio Nobel 2023 e direttore del Penn Institute for RNA Innovation, sullo sviluppo di vaccini; e l’esperienza dell’assistente professore della Penn Medicine Mohamad-Gabriel Alameh nella progettazione, produzione e sviluppo di vaccini contro i patogeni batterici delle nanoparticelle.

“Questo è il motivo per cui sei in un’università, così puoi incontrare persone con cui di solito non interagisci e trovare interessi comuni”, dice Hunter. Alameh, che ha incontrato Hunter e Phan nel campus.

Dice di essersi subito reso conto che la combinazione di modulazione immunitaria basata su citochine e ingegneria dei materiali è la strada migliore per personalizzare le risposte ai vaccini.

Il lavoro inoltre “apre la strada all’esplorazione di adiuvanti per vaccini mRNA progettati razionalmente in futuro, capitalizzando decenni di ricerca sulla biologia delle citochine”, afferma Aunins.

Ad esempio, questo team continua a lavorare sull’impatto di altri mRNA di citochine che potrebbero essere utilizzati per modulare la risposta immunitaria.

Inoltre, Phan afferma che Weissman è interessato a capire se l’IL-12 potrebbe migliorare i candidati vaccini per l’HIV, mentre la ricerca in corso con Scott Hensley della Penn Medicine si concentra sulla capacità di implementare questo approccio in tutte le specie per l’influenza aviaria.

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