Presto potrebbero essere disponibili vaccini più efficaci contro alcune forme di polmonite e meningite. Un team di scienziati del Max Planck Institute of Colloids and Interfaces di Potsdam ha identificato un carboidrato sintetico che fornisce una protezione estremamente efficace per i modelli animali – almeno – contro un ceppo particolarmente pericoloso di batteri pneumoccoci, che i medici chiamano sierotipo 1. Molte persone infette da questo sierotipo, soprattutto nei paesi in via di sviluppo, sviluppare la meningite. Il vaccino sintetico si basa su carboidrati prodotti chimicamente. Questi sono più efficaci e più facili da elaborare rispetto ai carboidrati presenti nei vaccini convenzionali, che sono isolati dai batteri. Lavorando in collaborazione con Vaxxilon AG, una start-up i cui fondatori includono scienziati Max Planck, i ricercatori stanno ora sviluppando il vaccino per la commercializzazione.

La disponibilità di vaccini efficaci contro le infezioni batteriche è oggi più importante che mai:i batteri stanno sviluppando una resistenza a un numero crescente di antibiotici e, per motivi di disponibilità e logistica, il trattamento antibiotico non è un'opzione praticabile in molti paesi in via di sviluppo. Solo per questo motivo, oltre 1,6 milioni di persone nel mondo muoiono ogni anno a causa di infezioni del batterio Streptococcus pneumoniae. In Germania, la malattia pneumococcica uccide più di 5 persone, 000 persone all'anno. Il rischio di sviluppare una grave infezione da pneumococco è altamente dipendente dall'età. Bambini sotto i cinque anni, gli adulti con più di 60 anni e i malati cronici sono particolarmente a rischio. I batteri pneumococcici possono causare gravi casi di polmonite e meningite e rappresentano un problema persistente in particolare nei paesi in via di sviluppo. Sierotipo 1 (ST 1), un ceppo particolarmente pericoloso di pneumococchi, è diffuso nell'Africa sub-sahariana e qui provoca molti casi di meningite. Infatti, la regione sub-sahariana è spesso descritta come la "cintura della meningite", poiché negli ultimi decenni vi si sono verificate importanti epidemie di meningite.

I vaccini tradizionali forniscono poca protezione contro i pneumococchi ST1

Ricercatori del Max Planck Institute of Colloids and Interfaces di Potsdam, la Freie Universität Berlin e la Charité-Universitätsmedizin Berlin hanno ora sviluppato un vaccino sintetico a base di carboidrati contro i pneumococchi di sierotipo 1. Questo ceppo non è adeguatamente coperto dai vaccini tradizionali disponibili. Il nuovo vaccino fornisce una protezione estremamente efficace contro le infezioni pneumococciche ST1 nei conigli.

"Il vaccino sintetico a base di carboidrati contro le infezioni da pneumococco è molto promettente ed è attualmente in fase di sperimentazione in combinazione con vaccini autorizzati, " dice Peter H. Seeberger, un direttore presso il Max Planck Institute of Colloids and Interfaces.

Per sopravvivere nel corpo umano e proteggersi dagli attacchi del sistema immunitario, pneumococchi si racchiudono in una capsula costituita da molecole di carboidrati. È qui che entrano in gioco i vaccini:gli sviluppatori di vaccini rendono il carboidrato visibile al sistema immunitario legandolo a una proteina di trasporto e questo innesca lo sviluppo di anticorpi contro il batterio da parte del sistema immunitario umano. Però, gli oltre 90 ceppi di pneumococco includono batteri le cui molecole di carboidrati non possono essere attaccate alle proteine ​​di trasporto senza rinunciare alla loro efficacia come vaccini. "Durante l'elaborazione dei carboidrati isolati è facile che un elemento costitutivo importante come l'AAT venga alterato. Al contrario, i carboidrati sintetici possono essere pianificati nei minimi dettagli e sviluppati di conseguenza in modo che nulla vada storto, "dice Benjamin Schumann, un ex ricercatore presso il Max Planck Institute of Colloids and Interfaces e primo autore dello studio. I carboidrati sintetici possono evitare questo problema e sono di conseguenza più efficaci.

Un carboidrato sintetico rimane rilevabile dal sistema immunitario

I ricercatori hanno sfruttato questo fatto nel presente studio. Hanno stabilito che quando si attaccano i carboidrati ST1 a una proteina, è fondamentale che un insolito aminozucchero, che i chimici chiamano AAT, rimane rilevabile dal sistema immunitario. Questo blocco costitutivo viene alterato e disattivato dai tradizionali processi di produzione dei vaccini, tuttavia si conserva inalterato dal nuovo processo chimico. "Il nostro carboidrato sintetico contiene un punto di attacco artificiale che reagisce con la proteina di trasporto senza interferire con l'AAT". In questo modo, il sistema immunitario si concentra sull'AAT e forma anticorpi che riconoscono gli pneumococchi ST1. Quando testato, l'innovativo vaccino candidato ha fornito una migliore protezione contro le infezioni da batteri ST1 nei conigli rispetto a un vaccino attualmente in commercio.

I ricercatori di Potsdam e Berlino ora mirano a sviluppare il vaccino al punto da poterlo testare sugli esseri umani negli studi clinici. A tal fine stanno collaborando con la start-up Vaxxilon AG, fondata dalla Max Planck Society su iniziativa di Peter Seeberger e della società svizzera Actelion AG. La missione dell'azienda è sviluppare vaccini sintetici a base di carboidrati per la commercializzazione. Peter Seeberger è convinto che questo approccio aprirà nuove prospettive in medicina:"Nel giro di pochi anni, questa nuova generazione di vaccini a base di carboidrati potrebbe proteggere gli esseri umani da pericolosi agenti patogeni".