Scienziati spiegano in che modo il vaccino della TB protegge da altre malattie

In uno studio pubblicato sulla rivista “Cell Reports”, la ricerca mostra che gli effetti ad ampio spettro del vaccino Bacillo Calmette-Guerin (BCG) potrebbero essere mediati da cambiamenti metabolici ed epigenetici nei globuli bianchi chiamati monociti in un processo detto “immunità addestrata”. Questa scoperta potrebbe permettere lo sviluppo di strategie che associano la stimolazione immunologica e metabolica per migliorare l’efficacia dei vaccini e delle terapie anti-cancro.

“Le possibili conseguenze sono duplici: Da una parte, abbiamo scoperto nuove interazioni biologiche che legano il metabolismo cellulare alle risposte immunitarie e, dall’altra parte, abbiamo aperto la porta a nuovi approcci terapeutici nei quali i modulatori del metabolismo modulano le innate reazioni immunitarie e possono essere potenziali nuove immunoterapie,” ha commentato l’autore anziano dello studio, Mihai Netea. “La cosa importante però è rendersi conto che è l’inizio del processo per portare questo nella pratica clinica e per fare ciò sono necessari altri studi.”

Molti studi hanno mostrato che la capacità del BCG di proteggere dalle infezioni diverse dalla tubercolosi, per esempio la somministrazione precoce riduce la mortalità infantile, principalmente grazie a una riduzione delle infezioni respiratorie e delle reazioni immunitarie dannose causate dalle infezioni. Il BGC si può usare anche per curare il carcinoma della vescica e ha avuto risultati promettenti per altre malattie, come l’asma e le malattie parassitarie. Ma il perché il BCG sia efficace contro altre malattie rimane un mistero.

Per svelare questo segreto, Netea e il suo team hanno esaminato i cambiamenti metabolici indotti dal BCG in cellule immunitarie innate chiamate monociti. Hanno scoperto che la vaccinazione induce un forte e duraturo aumento della glicolisi e, con un grado minore, del metabolismo della glutammina nei topi e negli esseri umani. Questo cambiamento del metabolismo del glucosio verso la glicolisi era necessario per provocare l’immunità addestrata.

Questo processo si basa su cambiamenti epigenetici, che interessano l’attività genetica senza alterare la sequenza del DNA, per potenziare l’abilità delle cellule immunitarie innate di riconoscere e mettere in atto risposte più efficaci contro i patogeni incontrati in precedenza.

In particolare, i cambiamenti metabolici indotti dal BCG erano necessari per indurre cambiamenti a proteine chiamate istoni, che agiscono come impalcature intorno alle quali si avvolge il DNA. Nelle coorti umane, le variazioni dei geni a singolo nucleotide che codificano gli enzimi della glicolisi influenzavano l’induzione nei monociti dell’immunità addestrata. Nel loro insieme, i risultati mostrano che la riprogrammazione del metabolismo cellulare è un processo centrale dell’immunità addestrata indotta dal BCG.

“Questi risultati cambiano il concetto secondo cui il sistema immunitario innato non possa adattarsi nel lungo termine dopo un’infezione o una vaccinazione,” dice Netea. “Tutto il concetto secondo cui la funzione delle cellule immunitarie innate possa cambiare in modo stabile, per esempio, essendo migliorata da vaccini come il BCG, è un cambiamento di paradigma nell’immunologia, fino a non molto tempo fa infatti si pensava che solo il sistema immunitario adattativo potesse adattarsi a infezioni o vaccinazioni precedenti.”

Il prossimo passo sarà condurre un’analisi più grande e più ampia dei monociti in circolazione nei soggetti vaccinati con BCG a rischio di infezione. “In futuro, studi più ampi dovrebbero valutare la variazione inter-individuale in queste risposte, al fine di essere in grado di identificare quali fattori influenzino reazioni alle vaccinazione a livello della persona,” conclude Netea. “Alla fine, capire meglio l’immunità addestrata indotta dal BCG potrebbe portare allo sviluppo di strategie che alterino i percorsi del metabolismo cellulare per migliorare i meccanismi di difesa dell’ospite umano e potenziare l’efficacia dei vaccini e dell’immunoterapia nei pazienti.”

Il progetto MENTORINGTREGS ha ricevuto 1,5 milioni di euro in finanziamenti dell’UE e continuerà fino ad aprile 2018. SYSBIOFUN ha ricevuto un finanziamento dell’UE di poco inferiore e si concluderà a dicembre 2017.

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