Il vaccino autodistruttivo offre una maggiore protezione contro la tubercolosi nelle scimmie

I meccanismi di sicurezza integrati eludono la possibilità di un’autoinfezione accidentale con micobatteri indeboliti, offrendo un modo sicuro ed efficace per combattere la malattia che è stata definita la più mortale del 2024 dall’Organizzazione Mondiale della Sanità.

“Sebbene l’idea della vaccinazione endovenosa con un vaccino vivo possa sembrare spaventosa, nei nostri studi precedenti si è rivelata molto efficace sui primati non umani. In questo caso ci siamo concentrati sull’aspetto della sicurezza della vaccinazione endovenosa e abbiamo utilizzato un ceppo di micobatteri che si uccide una volta somministrato agli animali, con nostra sorpresa, è stato uguale o leggermente migliore del normale vaccino contro la tubercolosi nel proteggere le scimmie dalle infezioni, fornendo immunità sterilizzante in quasi tutti gli animali,” ha affermato JoAnne Flynn, Ph.D., illustre professore e presidente di microbiologia. E genetica molecolare a Pitt. “La forma viva attenuata dei micobatteri non ha bisogno di essere viva per molto tempo per fornire una protezione eccezionale e con questo ceppo non c’è sostanzialmente alcuna possibilità di un’infezione derivata dal vaccino, anche in un ospite immunocompromesso”.

Nonostante l’attuale onere sanitario pubblico globale causato dalla tubercolosi, mancano strategie di protezione sicure ed efficaci contro l’infezione. Il vaccino Bacillus Calmette-Guérin (BCG), dal nome dei suoi sviluppatori, contiene micobatteri inattivati ​​che infettano i bovini e rimane l’unica strategia di vaccinazione contro l’infezione negli esseri umani. Iniettato nella pelle, fornisce solo una protezione parziale contro la tubercolosi nei bambini piccoli e nessuna protezione negli adulti.

Per sviluppare un approccio vaccinale più universalmente efficace, Flynn ha collaborato con i colleghi della Cornell University. Nel precedente lavoro di Flynn sui macachi con collaboratori del National Institutes of Health, i ricercatori hanno visto una riduzione di 100.000 volte della carica batterica nei polmoni degli animali a cui era stato somministrato il vaccino BCG per via endovenosa rispetto alla via intradermica standard. Nove animali su 10 non mostravano infiammazioni ai polmoni.

Per migliorare la sicurezza della somministrazione di BCG per via endovenosa nel nuovo studio, i ricercatori hanno progettato due meccanismi integrati che istruiscono le particelle di BCG a dissolversi in seguito all’esposizione all’antibiotico doxiciclina o quando il trattamento cronico con doxiciclina viene interrotto. Esperimenti sui topi hanno dimostrato che il vaccino BCG contenente questo doppio interruttore di sicurezza protegge gli animali dalla tubercolosi in modo paragonabile a un vaccino BCG standard ma ha il vantaggio aggiuntivo di un’eliminazione più rapida e di sicurezza, anche per i topi immunocompromessi.

Nei macachi, il vaccino BCG autodistruttivo aggiornato ha causato una risposta immunitaria ancora più forte e una migliore protezione contro la tubercolosi rispetto a un’iniezione IV di BCG standard. Nessuna delle scimmie che hanno ricevuto il vaccino BCG aggiornato ha avuto alcun livello rilevabile di infiammazione polmonare otto settimane dopo essere stata infettata dal Mycobacterium tuberculosis vivo. Inoltre, sei scimmie su otto non avevano tracce di M. tuberculosis vivo recuperabile rispetto a due scimmie su otto che avevano ricevuto il BCG standard per via endovenosa.

Nonostante le ulteriori sfide dei test clinici necessari per espandere l’uso del vaccino BCG aggiornato negli esseri umani, i ricercatori sono ottimisti.

“Ci auguriamo che questo ceppo BCG ‘kill switch’ possa limitare i problemi di sicurezza sulla somministrazione del vaccino per via endovenosa e fornire un’opzione per un percorso di vaccinazione più sicuro ed efficace per le persone immunocompromesse”, ha affermato Flynn.

Gli altri autori senior di questa ricerca sono Dirk Schnappinger, Ph.D., e Sabine Ehrt, Ph.D. della Medicina Weill Cornell. Altri autori di questa ricerca sono Alexander Smith, Ph.D., Pauline Maiello, MS, H. Jacob Borish, Ph.D., Caylin Winchell, Ph.D., Andrew Simonson, Ph.D., Philana Ling Lin, MD , Mark Rodgers, MS, Daniel Fillmore e Jennifer Sakal, tutti di Pitt; e Hongwei Su, Ph.D., Joshua Wallach, Yao Liu, Ph.D., Kan Lin, Ph.D., Valerie Vinette, Ph.D., tutti di Weill Cornell Medicine.