Per garantire che i vaccini forniscano un’immunizzazione forte e duratura, è spesso necessario integrare il vaccino vero e proprio (antigene) con additivi che stimolano il sistema immunitario:gli adiuvanti. Oggi solo poche sostanze sono state approvate per l'uso come adiuvanti.
Nella rivista Angewandte Chemie International Edition , un gruppo di ricerca ha ora introdotto una gamma di potenziali adiuvanti. Hanno iniziato con lo stimolante immunitario α-glattosil ceramide (α-GalCer) e hanno sintetizzato molte varianti diverse da una serie di quattro elementi costitutivi.
α-GalCer è un glicolipide sintetico (un composto costituito da elementi costitutivi di grassi e zuccheri) a base di composti simili presenti nelle spugne di mare. Si lega al CD1-d, un recettore speciale sulle cellule che presentano l'antigene. Ciò attiva alcune cellule immunitarie e induce la secrezione di citochine che stimolano il sistema immunitario. In questo modo, questa sostanza potenzia la risposta immunitaria, aiuta nella battaglia contro gli agenti patogeni e le cellule tumorali e riduce le reazioni autoimmuni.
Tra gli analoghi α-GalCer appena sintetizzati, il team guidato da Berhnard Westermann, Daniel G. Rivera e Carlos A. Guzmán dell'Istituto Leibniz di biochimica vegetale (Halle/Saale) e del Centro Helmholtz per la ricerca sulle infezioni (Braunschweig) ha identificato un numero di composti che hanno un'attività significativamente migliore e/o leggermente diversa.
La chiave del loro successo è stata l’utilizzo di una reazione speciale per la sintesi degli analoghi di α-GalCer:in una reazione nota come reazione a quattro componenti Ugi, le molecole target vengono assemblate in un unico passaggio da quattro singoli elementi costitutivi. Il team ha variato ampiamente questi quattro componenti con un metodo combinatorio e ha sintetizzato una raccolta di diversi derivati α-GalCer. In particolare, hanno utilizzato un gruppo funzionale (sostituente N del legame ammidico) che non era stato impiegato prima nella derivatizzazione di α-GalCer. Ciò ha permesso al team di introdurre molte diverse funzionalità aggiuntive nei loro analoghi di α-GalCer.
Questa strategia ha portato alla scoperta di composti che innescano una stimolazione più forte delle cellule T antigene-specifiche e una reazione anticorpale più elevata quando vengono somministrati ai topi insieme a un antigene modello, tramite iniezione o attraverso la mucosa nasale. Inoltre, vari analoghi di α-GalCer funzionalizzati hanno dimostrato un'attività adiuvante in vitro e in studi su animali più forte di quella di un α-GalCer precedentemente ottimizzato (coniugato con polietilenglicole) per questo scopo.
È interessante notare che alcuni dei nuovi analoghi hanno mostrato effetti leggermente diversi sul sistema immunitario, consentendo di suscitare risposte immunitarie diversamente bilanciate attraverso la variazione controllata della derivatizzazione. Ciò potrebbe rendere possibile lo sviluppo di adiuvanti che possono essere adattati esattamente alle esigenze degli agenti patogeni in questione. Inoltre, potrebbe essere possibile introdurre un ulteriore sito di legame attraverso il quale l'antigene potrebbe legarsi direttamente all'adiuvante senza comprometterne l'effetto, un requisito per lo sviluppo di vaccini autoadiuvanti.
Ulteriori informazioni: Yanira Méndez et al, La diversificazione di un nuovo hotspot di α-galattosil ceramide potenzia le proprietà adiuvanti nei vaccini parenterali e mucosali, Angewandte Chemie International Edition (2023). DOI:10.1002/anie.202310983
Informazioni sul giornale: Edizione Internazionale Angewandte Chemie
Fornito da Wiley
