Gli scienziati si avvicinano alla sconfitta della malattia più mortale al mondo con il primo vaccino in oltre 100 anni

Gli scienziati potrebbero essere sul punto di sviluppare un nuovo vaccino per combattere la tubercolosi (TBC), una delle malattie più letali al mondo.

La tubercolosi miete più di un milione di vittime ogni anno ed è particolarmente letale nei paesi in via di sviluppo, dove l'accesso agli antibiotici moderni è limitato. La resistenza della malattia ad alcuni trattamenti ha reso le infezioni respiratorie la principale causa di decessi infettivi a livello globale.

Più di un secolo fa, i ricercatori svilupparono il vaccino Bacillus Calmette-Guérin (BCG), che ridusse drasticamente i casi di tubercolosi negli Stati Uniti da oltre 80.000 all'anno a poche centinaia nei decenni successivi.

Sebbene efficace per i bambini, il vaccino è meno protettivo negli adulti, soprattutto nelle regioni con un'elevata prevalenza di tubercolosi.

Ora gli scienziati del Massachusetts Institute of Technology (MIT) stanno lavorando a un vaccino di nuova generazione che utilizza proteine ​​prodotte dal Mycobacterium tuberculosis, il batterio che causa la tubercolosi.

Il team ha infettato i fagociti umani, globuli bianchi che rafforzano il sistema immunitario inglobando e distruggendo i patogeni, con il batterio M. tuberculosis.

Hanno poi estratto le proteine ​​MHC-II dalla superficie di queste cellule e identificato specifici peptidi, brevi catene di amminoacidi, che si legano a queste proteine.

I ricercatori hanno scoperto che 24 peptidi innescavano una risposta da parte delle cellule T, le cellule del sistema immunitario che combattono i patogeni, suggerendo che questi peptidi potrebbero aiutare le cellule T a riconoscere e distruggere i batteri della tubercolosi in modo più efficace.

Sebbene nessuno dei peptidi abbia innescato una risposta delle cellule T in ogni caso, il team ritiene che un vaccino che ne utilizzi una combinazione potrebbe probabilmente funzionare per la maggior parte delle persone.

Bryan Bryson, professore associato di ingegneria biologica al MIT e membro del Ragon Institute del Massachusetts General Brigham di Boston, ha affermato: "C'è ancora un enorme problema di tubercolosi a livello globale su cui vorremmo avere un impatto.

"Quello che abbiamo cercato di fare con questo vaccino iniziale contro la tubercolosi è concentrarci sugli antigeni che abbiamo visto frequentemente nei nostri screening e che sembrano anche stimolare una risposta nelle cellule T delle persone con precedente infezione da tubercolosi".

Per saperne di più

Oggi, la tubercolosi infetta ogni anno diverse migliaia di americani e ne uccide circa 500, un numero molto inferiore a quello causato da cancro, malattie cardiache e demenza. Tuttavia, la minaccia è molto più diffusa nei paesi in via di sviluppo, dove ogni anno la tubercolosi uccide 1,2 milioni di persone in tutto il mondo.

Negli Stati Uniti la tubercolosi ha registrato un costante calo dal 1993 al 2020, quando il numero complessivo di casi ha raggiunto il minimo storico di 7.170. Nel 2021, però, il numero è balzato a 7.866.

Da allora la prevalenza è aumentata ogni anno.

Gli ultimi dati del CDC mostrano che gli Stati Uniti hanno registrato provvisoriamente 10.347 casi di tubercolosi nel 2024, l'otto percento in più rispetto all'anno precedente e il numero più alto dal 2011, quando si registrarono 10.471 casi.

I casi sono ora in aumento nell'80% degli stati degli Stati Uniti, e gli esperti attribuiscono la causa a casi mancati e alla sfiducia nei confronti dei medici generata dalla pandemia di Covid.

Anche la demografia della tubercolosi è cambiata a partire dal 2001. Quell'anno, per la prima volta, il CDC ha segnalato un numero maggiore di pazienti non nati negli Stati Uniti rispetto a quelli nati negli Stati Uniti, il che significa che immigrati e viaggiatori sono stati la forza trainante delle infezioni.

In tutto il mondo la tubercolosi viene prevenuta principalmente con il vaccino BCG, sviluppato nel 1921. Da allora, nessun altro vaccino è stato approvato per l'uso, soprattutto perché il Mycobacterium tuberculosis produce più di 4.000 proteine, rendendo difficile identificare quelle che scatenano una forte risposta immunitaria.

Bryan Bryson, professore associato di ingegneria biologica al MIT, ha affermato: "Invece di esaminare tutte quelle 4.000 proteine ​​TB, volevamo chiederci quali di queste proteine ​​finissero effettivamente per essere mostrate al resto del sistema immunitario tramite le proteine ​​MHC.

"Se potessimo rispondere a questa domanda, potremmo progettare vaccini che la rispondano".

Poiché negli Stati Uniti il ​​rischio di tubercolosi è basso, il BCG non viene somministrato di routine, fatta eccezione per i bambini regolarmente esposti a persone affette da tubercolosi attiva o per gli operatori sanitari nelle aree ad alto rischio.

Nei casi in cui viene somministrato, garantisce una protezione più forte nei bambini che negli adulti.

In uno studio pubblicato questa settimana su Science Translational Medicine, i ricercatori hanno infettato fagociti umani con Mycobacterium tuberculosis e, tre giorni dopo, hanno estratto complessi MHC-peptide dalle superfici cellulari.

Questi complessi mostrano frammenti di proteine ​​della tubercolosi alle cellule T, aiutando i ricercatori a identificare promettenti bersagli vaccinali.

Hanno scoperto che 27 peptidi della tubercolosi provenienti da 13 proteine ​​erano quelli presentati più frequentemente e, quando esposti alle cellule T raccolte da campioni di sangue donati da persone precedentemente infette dalla tubercolosi, 24 peptidi hanno innescato una risposta in almeno alcuni donatori.

Tuttavia, nessuno dei peptidi ha funzionato per tutti i donatori.

Bryson ha affermato: "In un mondo perfetto, se dovessi progettare un vaccino, sceglieresti una proteina da presentare a tutti i donatori.

"Dovrebbe funzionare per tutti. Tuttavia, utilizzando le nostre misurazioni, non abbiamo ancora trovato una proteina della tubercolosi che copra tutti i donatori che abbiamo analizzato finora."

Attualmente il team ha a disposizione un mix di otto proteine ​​che, secondo loro, potrebbero proteggere dalla tubercolosi la maggior parte delle persone e sta continuando a testare la combinazione con campioni di sangue di donatori in tutto il mondo.

Sono previsti anche ulteriori studi sugli animali, poiché probabilmente ci vorranno ancora diversi anni prima che la sperimentazione sull'uomo abbia inizio.

La tubercolosi si diffonde attraverso le goccioline di saliva rilasciate quando una persona affetta da tubercolosi attiva tossisce, starnutisce o parla. I primi sintomi includono tosse persistente, a volte con emissione di sangue, dolore al petto, perdita di peso inspiegabile, febbre, sudorazioni notturne e perdita di appetito.

Nelle fasi avanzate, i pazienti possono manifestare gravi difficoltà respiratorie e danni polmonari estesi, e l'infezione può diffondersi ad altri organi, tra cui il cervello e la colonna vertebrale.

La tubercolosi cerebrale, nota anche come meningite tubercolare, può danneggiare tessuti vitali, aumentare la pressione intracranica e uccidere le cellule nervose, causando potenzialmente paralisi o ictus. I decessi sono spesso causati da insufficienza respiratoria dovuta a danni batterici ai polmoni.