Un approccio innovativo, studiato dall’Università Statale di Milano e dall’Istituto di Chimica del Riconoscimento Molecolare del CNR, basato su una combinazione di metodi sperimentali e di biologia computazionale potrebbe portare alla realizzazione di nuovi approcci diagnostici per la cura della meloidosi, una malattia endemica nel Sud Est Asiatico. Il risultato, ottenuto a partire da informazioni genomiche, potrebbe presto portare a nuovi vaccini, più sicuri e più stabili di quelli attualmente a disposizione. Questo quanto riportato in uno studio pubblicato su Structure, in cui il team del gruppo milanese ha identificato un antigene proteico, e gli epitopi (le particolari piccole porzioni superficiale in cui il virus può collegarsi agli anticorpi) ad esso associati, in un batterio responsabile della patologia.  
I ricercatori hanno così isolato e caratterizzato un antigene del patogeno Burkholderia pseudomallei, responsabile della meloidosi, una malattia di difficile diagnosi, spesso fatale, endemica nelle zone tropicali del sud-Est asiatico e del Nord-Australia, che risulta particolarmente contagiosa soprattutto nella stagione delle piogge e nei periodi di coltivazione delle risaie.
Lo studio si inserisce nell’ambito del Progetto triennale Vaccini della Fondazione Cariplo, che ha finanziato la ricerca, diretta in particolare alla messa a punto di vaccini contro malattie diffuse nei paesi del terzo mondo, ma potrebbe aiutare a stabilire un nuovo metodo di sviluppo di vaccini, completamente diverso da quello tradizionale.
 
Ma cosa c’è di diverso dal normale metodo usato per la sintesi dei vaccini? La vaccinologia strutturale verte normalmente sullo sviluppo di vaccini partendo dal patogeno, mentre questo nuovo approccio parte da indagini genomiche, strutturali e computazionali. Il metodo, infatti, prevede in primis l’identificazione per via bioinformatica di proteine della superficie cellulare del batterio, la successiva produzione in forma ricombinante di domini proteici a potenziale azione antigenica, e lo studio delle strutture tridimensionali di tali domini con metodi di biologia strutturale. Le stesse strutture 3D sono analizzate infine con metodi di biologia computazionale per identificare i frammenti proteici che possano legare gli anticorpi, scatenando la reazione immunitaria (tali frammenti sono definiti epitopi). Gli epitopi vengono poi sintetizzati chimicamente e la loro potenzialità ed efficacia nel riconoscere gli opportuni anticorpi viene successivamente sottoposta a verifica con studi in vitro e in vivo.
 
Rispetto alla vaccinologia tradizionale, nella quale il microorganismo patogeno attenuato o ucciso costituisce la base per l’induzione della risposta immunitaria, la vaccinologia strutturale mira a produrre antigeni protettivi in maniera più rapida, privi dei pericoli associati all’uso di microroganismi attenuati, e dotati di elevata stabilità, ad esempio nei confronti di condizioni ambientali quali i lunghi trasporti o il deposito in condizioni climatiche avverse.

 
Nel caso specifico, i ricercatori milanesi hanno identificato sulla superficie del batterio Burkholderia pseudomallei l’antigene proteico OppA, nella cui struttura 3D sono stati identificati tre potenziali epitopi, la cui reattività è stata provata con successo sui sieri di pazienti delle zone endemiche, permettendo di distinguere tra sieri di soggetti sani, di pazienti sieropositivi e di pazienti sopravvissuti alla malattia. “Anche se manca ancora una tappa per giungere ad avere il vaccino vero e proprio, si tratta del primo studio che ha dimostrato la fattibilità del metodo, validando le diverse fasi sperimentali che compongono la vaccinologia strutturale”, ha spiegato Martino Bolognesi, co-autore dello studio. “Per la prima volta abbiamo identificato e prodotto epitopi sintetici basandoci unicamente sullo studio della struttura e delle proprietà biofisiche di una proteina. Questo lavoro introduce un nuovo modello di sviluppo generale, sia nel campo della progettazione di vaccini che in quello della produzione di diagnostici.”
 
Lo studio è stato condotto da Patricia Lassaux e Louise Gourlay, del gruppo di Bolognesi, presso il Dipartimento di Bioscienze dell’Università degli Studi di Milano, in collaborazione con l’Istituto di Chimica del Riconoscimento Molecolare CNR di Milano (Dr. Claudio Peri, del gruppo del Dr. Giorgio Colombo), con l’Università Autonoma di Barcellona, e con la Khon Kaen University (Tailandia).

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