I vaccini possono essere resi più efficaci di oltre il 25% aggiungendo nanoparticelle d'oro chirali per mancini come adiuvanti, secondo uno studio condotto da una collaborazione internazionale a cui hanno preso parte ricercatori brasiliani. Un articolo che riporta i risultati viene pubblicato in Natura .

Tre gruppi di ricerca hanno collaborato allo studio, uno affiliato all'Università del Michigan negli Stati Uniti e un altro alla Jiangnan University in Cina. Il gruppo brasiliano era guidato da André Farias de Moura, professore nel Dipartimento di Chimica dell'Università Federale di São Carlos (UFSCar) e ricercatore presso il Center for Development of Functional Materials (CDMF), uno dei Research, Innovation and Dissemination Centri (RIDC) finanziati da FAPESP.

Lo studio non ha coinvolto i vaccini COVID-19 perché è iniziato ben prima della pandemia. I ricercatori hanno utilizzato vaccini sviluppati per combattere uno specifico ceppo di virus dell'influenza. Pur non essendo questo il ceppo attualmente in circolazione in Brasile, in linea di principio i risultati possono essere generalizzati per qualsiasi tipo di vaccino, evidentemente con studi complementari caso per caso. Il motivo è che le nanoparticelle di oro chirale per mancini non sono il principio attivo, ma un adiuvante che potenzia la risposta immunitaria del ricevente.

"La chiave per comprendere il contributo di queste nanoparticelle è il concetto di chiralità, che si applica a un oggetto o sistema che non può essere sovrapposto alla propria immagine speculare", ha detto Moura all'Agência FAPESP.

La chiralità, quindi, è un tipo di asimmetria. Il termine deriva da kheir, il greco antico per mano, e il miglior esempio è proprio la differenza tra mano sinistra e mano destra. Quando alziamo le mani verso uno specchio, la mano che vediamo a destra è la nostra sinistra e viceversa.

"Tutto ciò che è vivo sulla Terra è chirale. Le molecole chirali possono avere proprietà completamente diverse a seconda che siano mancine o destrorse. Le due forme chirali della stessa molecola sono conosciute come enantiomeri", ha detto Moura. "Un tragico esempio è il talidomide, un farmaco prescritto alle donne in gravidanza per la nausea mattutina alla fine degli anni '50 e '60. Ha causato la nascita di bambini con una serie di malformazioni. Uno degli enantiomeri nella sostanza ha avuto l'effetto terapeutico previsto, ma il altri hanno atrofizzato gli arti del feto."

Nanoparticelle 

La ricerca sui nanomateriali è sufficientemente avanzata da consentire agli scienziati di separare completamente un enantiomero, ha spiegato Moura, e lo studio riportato in Natura si basava su questa possibilità. "Abbiamo iniziato con le nanoparticelle d'oro, che sono simmetriche e prive di chiralità. Sono achirali. Abbiamo prima indotto la chiralità in esse facendole interagire con l'amminoacido cisteina, quindi abbiamo intensificato la chiralità indotta esponendole alla luce polarizzata usando l'amminoacido fenilalanina acida come antenna per la raccolta della luce", ha affermato.

La chiralità è misurata in "fattore g" su una scala da meno due (-2) a più due (+2). La procedura utilizzata nello studio ha consentito agli scienziati di superare 0,4 e ha prodotto tre nanoparticelle:l'oro achirale originale, l'enantiomero destrorso e l'enantiomero sinistrorso.

"Inizialmente abbiamo testato le nanoparticelle su cellule immunitarie umane coltivate in vitro e abbiamo scoperto che le nanoparticelle chirali inducevano la produzione di sostanze associate a una risposta immunitaria anche in assenza di un antigene, qualsiasi sostanza in grado di innescare la produzione di anticorpi. Questo tipo di reazione è esattamente cosa fa un adiuvante in un vaccino", ha detto Moura.

Successivamente, i ricercatori hanno testato le nanoparticelle sul virus dell'influenza. "Abbiamo scoperto che gli enantiomeri hanno notevolmente migliorato l'efficacia del vaccino", ha detto Moura. "In particolare, l'enantiomero sinistro ha causato un aumento dell'efficacia del 25,8% rispetto all'enantiomero destrorso e un aumento ancora maggiore rispetto alla nanoparticella achirale."

La conoscenza è pubblicata e disponibile per chiunque desideri utilizzarla, ha sottolineato Moura. "Può essere utilizzato da qualsiasi produttore di qualsiasi tipo di vaccino, compresi i vaccini per nuove varianti di SARS-CoV-2 o influenza. Non siamo sviluppatori di vaccini, ma stiamo offrendo questa conoscenza di base come una nuova piattaforma tecnologica per quelli chi sono", ha detto. + Esplora ulteriormente

Utilizzo di nanoparticelle d'oro chirali per migliorare la risposta immunitaria