I ricercatori dell'Indian Institute of Science (IISc) hanno progettato un nuovo metodo per fornire un vaccino candidato per la tubercolosi (TB). Implica l'uso di vescicole sferiche secrete da batteri rivestiti su nanoparticelle d'oro che possono quindi essere consegnate alle cellule immunitarie. Questo può potenzialmente innescare una risposta immunitaria e offrire protezione contro la malattia.

Causata dal batterio Mycobacterium tuberculosis, la tubercolosi uccide oltre un milione di persone in tutto il mondo ogni anno. L'unico vaccino efficace attualmente in uso è il vaccino BCG. Contiene una forma indebolita del batterio che causa la malattia. Quando viene iniettato nel nostro flusso sanguigno, innesca la produzione di anticorpi che possono aiutare a combattere la malattia.

Sebbene il vaccino BCG funzioni bene nei bambini, non è altrettanto efficace nel proteggere adolescenti e adulti. Ciò ha spinto Rachit Agarwal, professore assistente presso il Center for BioSystems Science and Engineering (BSSE), IISc, e il suo gruppo a sviluppare un potenziale candidato vaccino per subunità che contiene solo parti del batterio infettivo per stimolare una risposta immunitaria.

Gli scienziati hanno precedentemente sviluppato vaccini a subunità basati solo su una manciata di proteine ​​​​dei batteri che causano la malattia, ma finora nessuno di loro è stato efficace. Invece, il gruppo di Agarwal ha deciso di utilizzare le vescicole della membrana esterna (OMV). Gli OMV sono particelle sferiche legate alla membrana rilasciate da alcuni batteri e contengono un assortimento di proteine ​​e lipidi che potrebbero indurre una risposta immunitaria contro il patogeno.

"Sono più sicuri rispetto a un batterio vivo e, poiché sono derivati ​​dalla membrana, contengono tutti i tipi di antigeni", spiega Agarwal, l'autore senior dell'articolo pubblicato su Biomaterials Advances . I vaccini a subunità in genere contengono solo un numero limitato di antigeni, proteine ​​batteriche che possono suscitare una risposta immunitaria nell'ospite. Al contrario, gli OMV contengono una varietà di antigeni e possono indurre una migliore risposta immunitaria, secondo i ricercatori.

Gli OMV derivati ​​da micobatteri sono generalmente instabili e sono disponibili in diverse dimensioni, il che li rende inadatti alle applicazioni dei vaccini. Ma gli OMV rivestiti con nanoparticelle d'oro (OMV-AuNPs) dal team IISc sono risultati uniformi per dimensioni e stabili. I ricercatori hanno anche scoperto che le cellule immunitarie umane hanno mostrato un maggiore assorbimento di OMV-AuNP rispetto agli OMV o alle sole nanoparticelle d'oro.

"La produzione degli OMV è un processo complesso e il suo ingrandimento è stato impegnativo", afferma Avijit Goswami, ex borsista post-dottorato presso BSSE e uno dei primi autori dello studio.

"Per sintetizzare gli OMV-AuNP, gli OMV e le nanoparticelle d'oro vengono forzati insieme attraverso un filtro da 100 nm. Gli OMV si rompono nel processo e incapsulano le nanoparticelle d'oro", spiega Edna George, ex borsista post-dottorato presso BSSE, e co- primo autore dello studio.

Nello studio, le cellule immunitarie coltivate in laboratorio sono state trattate con OMV derivati ​​dal Mycobacterium smegmatis, una specie batterica correlata che non causa malattie nell'uomo. Negli studi futuri, il team prevede di sviluppare OMV rivestiti in oro derivati ​​direttamente dal Mycobacterium tuberculosis e di testarli su modelli animali per portare avanti i risultati per le applicazioni cliniche. Tali sforzi potrebbero aprire nuove strade per lo sviluppo di vaccini anche per altre malattie batteriche. + Esplora ulteriormente

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