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Virus Zika: identificati anticorpi con potenzialità terapeutiche e diagnostiche

2 gennaio 2017 Nessun commento  

Un team di ricercatori dell’Istituto di Ricerca in Biomedicina (IRB, USI Università della Svizzera italiana) e della società biotech svizzera Humabs BioMed SA ha identificato da pazienti infetti con il virus Zika anticorpi monoclonali con un potenziale terapeutico e possibili nuove strategie per la diagnostica. Un articolo pubblicato oggi sulla prestigiosa rivista Science riporta per la prima volta le caratteristiche della risposta immunitaria contro il virus Zika, con importanti implicazioni per la diagnosi differenziale e per lo sviluppo di vaccini e nuove terapie.

Lo studio è il risultato di una collaborazione internazionale a cui hanno partecipato diversi ricercatori della University of California Berkeley (US), del Public Health England di Porton Down (UK), del Policlinico San Matteo IRCCS di Pavia (IT), del Swiss Tropical and Public Health Institute di Basilea e del Center of Tropical Medicine di Ho Chi Minh City (VN). Lo studio è stato in parte finanziato dal Fondo Nazionale Svizzero per la Ricerca Scientifica, dal Consiglio Europeo per la Ricerca, dall’Istituto Nazionale di Sanità degli Stati Uniti e dal Ministero della Salute italiano.

Da sinistra in alto, il contagio da virus Zika, che può avvenire tramite puntura di zanzara; in mezzo la risposta immunitaria umana all’infezione e a destra l’isolamento dell’anticorpo Zika specifico e il relativo virus bersaglio. Sotto il “super anticorpo” LALA, la cui azione frena l’infezione, sia essa da contagio zanzara-uomo (a sinistra), sia verso il feto (a destra).

Il virus Zika è un flavivirus strettamente correlato con il virus Dengue. Dopo la sua comparsa in Brasile lo scorso anno, il virus Zika si è diffuso rapidamente in tutta l’America latina e in febbraio l’Organizzazione Mondiale della Salute ha dichiarato l’emergenza sanitaria. La principale via di trasmissione del virus è attraverso le punture di zanzare, ma il virus si può diffondere anche per via sessuale e dalla madre al feto nei primi mesi di gravidanza. Mentre la maggior parte delle infezioni da virus Zika sono asintomatiche o causano soltanto lievi sintomi, il virus può causare complicazioni nello sviluppo fetale, in particolare la microcefalia. Al momento non sono disponibili vaccini o terapie specifiche.

Lo studio pubblicato su Science descrive per la prima volta la risposta immunitaria umana all’infezione da virus Zika, mostrando che la maggior parte degli anticorpi indotti dall’infezione con virus Zika riconoscono anche il virus Dengue. Questi anticorpi cross-reattivi sono debolmente neutralizzanti e hanno come effetto quello di aumentare la severità di una successiva infezione da Zika o Dengue. Lo studio dimostra in modelli sperimentali che gli anticorpi cross-reattivi indotti dall’infezione con virus Zika sono in grado di provocare un’infezione letale da virus Dengue. Questo risultato, che deve essere validato da futuri studi epidemiologici, va tenuto in considerazione nel contesto dello sviluppo di vaccini.

Ci sono voluti solo 4 mesi per selezionare e caratterizzare più di 100 anticorpi monoclonali diretti contro il virus Zika, isolati dai linfociti B provenienti da 4 pazienti convalescenti. L’anticorpo più potente nel neutralizzare il virus Zika è ora in fase di sviluppo a Humabs per prevenire le infezioni congenite. Secondo Davide Corti, direttore scientifico e vice-presidente di Humabs:“Oltre all’aspetto terapeutico, i nostri risultati hanno una rilevanza per la messa a punto di un test per differenziare l’infezione da virus Zika e Dengue”. Filippo Riva, CEO di Humabs, conclude “Questo studio rappresenta un altro rilevante esempio della rapidità con cui Humabs è in grado di isolare e caratterizzare un vasto numero di anticorpi diretti contro agenti infettivi e di sviluppare i migliori anticorpi quali possibili nuove terapie per contrastare i patogeni emergenti”.

Secondo Federica Sallusto, Direttore del Centro di Immunologia Medica dell’IRB: “A differenza dell’ampia cross-reattività osservata nel caso della risposta anticorpale, in questo studio abbiamo dimostrato che ilinfociti T sono per la maggior parte specifici per il virus Zika, un risultato questo che potrebbe diminuire il rischio di infezioni severe da virus Dengue in soggetti già immuni per il virus Zika”.

Questo studio mostra anche come alcuni degli anticorpi isolati specifici per il virus Zika possano essere utilizzati in test diagnostici sierologici in studi clinici ed epidemiologici per investigare a fondo quale sia il rischio di aumentata infezione da virus Zika in soggetti pre-immuni ad altri flavivirus come Dengue ed anche per determinare quale sia l’effettiva incidenza di infezioni congenite nelle zone endemiche per infezioni da Zika.

I ricercatori hanno anche identificato un anticorpo super-potente nel neutralizzare il virus Zika che è stato poi ingegnerizzato per non legare più i recettori, espressi sulla superficie di molti tipi di cellule, che legano la regione costante degli anticorpi chiamata Fc. Il legame a questi recettori promuove l’infezione e la replicazione del virus in cellule che, in assenza di anticorpi, non sarebbero infettate. Questo anticorpo mutato, chiamato “LALA”, inibisce in vitro l’aumentata infezione del virus Zika causata dagli anticorpi presenti nel siero di soggetti immuni ai virus Dengue o Zika e ha mostrato efficacia profilattica e terapeutica in un modello di infezione letale con virus Zika. Questa classe di anticorpi super-potenti ed ingegnerizzati nella loro forma LALA rappresentano un possibile approccio terapeutico per la prevenzione di infezioni congenite da virus Zika in donne che vivono in zone a rischio. La loro efficacia potrebbe derivare sia dalla potente neutralizzazione delle particelle virali, ma anche dalla loro abilità di fungere da inibitori dell’infezione transplacentare e dell’aumentata infezione corporea mediate dagli anticorpi cross-reattivi pre-esistenti.

 

Articolo:

Specificity, cross-reactivity and function of antibodies elicited by Zika virus infection” by K. Stettler; M. Beltramello; S. Bianchi; F. Vanzetta; A. Minola; S. Jaconi; E. Cameroni; D. Corti; D.A. Espinosa; E. Harris; V. Graham; S. Dowall; B. Atkinson; R. Hewson; A. Cassotta; F. Mele; M. Foglierini; M. Pedotti; L. Simonelli; L. Varani; A. Lanzavecchia; F. Sallusto; A. Cassotta; A. Lanzavecchia; E. Percivalle; F. Baldanti; C.P. Simmons;; J. Blum.

http://science.sciencemag.org/lookup/doi/10.1126/science.aaf8505

 

Fonte: IRB.usi.ch

Predire il destino di cellule staminali in coltura

9 marzo 2010 Nessun commento  
Un nuovo metodo computazionale decodifica i movimenti cellulari e predice esattamente in che modo le cellule si divideranno

Ricercatori del Rensselaer Polytechnic Institute (stato di New York)  hanno scoperto un nuovo metodo computazionale  per la previsione del destino di cellule staminali con una precisione del 99%; i risultati dello studio sono stati pubblicati su Nature Methods 7 di marzo.

Un computer coglie, attraverso una serie di scatti, gli impercettibili movimenti cellulari invisibili all'occhio umano

Utilizzando una avanzata tecnologia di visione computerizzata per rilevare i minimi movimenti cellulari, talmente impercettibili da non essere individuabili direttamente dall’occhio umano, il professore Badrinath Roysam e il suo ex-studente (nel 1989) Andrew Cohen possono prevedere con successo in quale maniera una cellula staminale si dividerà e quali caratteristiche chiave esibiranno le cellule figlie.

Poichè consente l’isolamento di cellule con funzioni specifiche, tale scoperta potrà un giorno condurre a metodi efficaci per la crescita di cellule staminali su larga scala per uso terapeutico.

“In una coltura cellulare tutte le staminali costituenti hanno identico aspetto, ma il nostro nuovo metodo è sensibile ad ogni piccola differenza nella forma e nei movimenti di ogni singola cellula, ed usa tali indizi per predire efficacemente in quale tipo di cellula figlia più differenziata si dividerà la staminale” – dice Roysam, professore di ingegneria elettrica, informatica e dei sistemi al Rensselaer – “Siamo convinti che questo metodo sarà molto utile un giorno per estrarre cellule staminali da un paziente, e quindi far crescere in gran quantità solo il tipo di cellule di cui il paziente necessita. Ciò permetterebbe molti nuovi tipi di terapie mediche basate sull’impiego di cellule staminali.”

Al fine di ottenere nuove terapie basate su staminali che siano applicabili ed efficaci, i ricercatori devono poter avere accesso a un gran numero di cellule specifiche, e questo è di indubbia difficoltà, in quanto al momento non esistono metodi per controllare o manipolare la divisione della maggior parte dei tipi cellulari: quando una cellula staminale o una cellula progenitrice (meno differenziata) si divide attraverso la mitosi, le 2 cellule figlie risultanti possono essere o auto-rinnovanti o terminali.

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Categorie:Biotech

Al via sperimentazione di vaccino terapeutico contro cancro alla prostata e al rene

12 febbraio 2010 1 commento  

(ANSA) GENOVA, 10 FEB – La sperimentazione di un nuovo vaccino contro i tumori alla prostata e al rene e’ stata presentata oggi alla Facoltà di Medicina di Genova dal preside della facoltà Giancarlo Torre insieme al team universitario di ricerca ideatore della terapia. Due anni di studio nei laboratori dell’Università di Genova hanno portato al nuovo vaccino, riconosciuto e approvato dall’Istituto Superiore di Sanità, che si fonda sull’impiego di frammenti della molecola telomerasi e ha l’obiettivo di ”insegnare” ai linfociti dei pazienti a riconoscere e uccidere la molecola delle cellule tumorali.

Linfocita al microscopio elettrinico a scansione

Linfocita osservato al Microscopio Elettronico a Scansione

La sperimentazione sul primo paziente, svolta in collaborazione con l’ospedale San Martino di Genova, e’ iniziata una settimana fa senza alcun rigetto della terapia. Presto saranno trattati dieci malati di tumore alla prostata e dieci di tumore al rene. Essendo la telomerasi una molecola presente in tutti i tumori, il vaccino potenzialmente potrebbe essere applicabile al trattamento di ogni tipo di malattia neoplastica. I pazienti saranno sottoposti a 8 somministrazioni intradermiche in tre mesi. Poi i primi risultati. Il team di ricerca ideatore del vaccino e’ composto dai professori dell’Università di Genova Gilberto Filaci, Francesco Indiveri e Paolo Traverso. ”Si chiama vaccino – ha spiegato Filaci – perche’ questa procedura vuole indurre una risposta immunitaria nei soggetti affetti da tumore. Il nuovo possibile vaccino andrà contro il bersaglio molecolare presente nelle cellule tumorali: se il sistema immunitario riuscirà ad andare contro la telomerasi sarà possibile sviluppare nuove cure. E’ un vaccino terapeutico, non preventivo”. ”Il tumore della prostata in Italia colpisce un caso ogni 14 persone – ha spiegato Traverso -; il tumore del rene un caso ogni 62 persone. L’obiettivo della sperimentazione e’ abbassare l’incidenza di queste patologie”.

La telomerasi e la sua azione

L’espressione della proteina telomerasi è una caratteristica comune delle cellule di molti tipi di cancro. Studi recenti, come quello citato, hanno mostrato promettenti sviluppi nella immunoterapia anti-telomerasi per combattere il cancro, usando la trascrittasi inversa telomerasica umana, abbreviato hTERT (human telomerase reverse transcriptase), come antigene tumorale (ovvero come “marcatore” di cellule tumorali individuabile dal sistema immunitario). La vaccinazione, usando frammenti peptidici di hTERT o tramite l’inserimento di linfociti T citotossici specifici per hTERT, induce un aumentata regressione tumorale. Infatti i linfociti T citotossici CD8+ (ovvero la popolazione di linfociti T che espone la glicoproteina CD8 come antigene sulla superficie della cellula) specifici per vari peptidi hTERT, lisano le cellule tumorali originate da vari tessuti, in quanto esprimono hTERT. Anche linfociti T helper CD4+ sono attivati dai peptidi hTERT alla risposta immunitaria.

La telomerasi è generalmente repressa in cellule adulte somatiche normali, mentre è attiva in cellule della linea germinale, dove assicura la protezione da forme di invecchiamento cellulare dipendenti dal progressivo accorciamento delle estremità dei cromosomi (i telomeri, appunto) con le replicazioni del genoma e divisioni cellulari: tale fenomeno di accorciamento cromosomico (che d’altronde avviene normalmente in cellule somatiche), noto come senescenza replicativa, con il passare delle generazioni porterebbe a degradazione di tratti cromosomici codificanti, ed è prevenuto dall’azione enzimatica della telomerasi. Per il meccanismo di azione cliccare qui

Dunque ecco che la notizia di sperimentazioni su pazienti di tecniche di questo tipo non può che far aumentare ulteriormente le nostre speranze per la crociata contro il cancro.

Fonte:  Telomerase in cancer immunotherapy – archivio PubMed

Categorie:Medicina e salute

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