La tecnica della Reverse Vaccinology 2.0 permetterà di isolare anticorpi monoclonali umani da pazienti convalescenti, sia per sviluppare la cura sia per un futuro vaccino
SIENA. Si chiama vAMRes Lab ed è il gruppo di ricercatori e ricercatrici presso Fondazione Toscana Life Sciences (TLS) che, in questi giorni di emergenza globale legata al diffondersi del Coronavirus, ha avviato un progetto di ricerca per lo sviluppo di anticorpi monoclonali umani in risposta all’infezione da SARS-CoV-2, con l’intento di utilizzarli a scopo profilattico/terapeutico e come esca molecolare per la ricerca di antigeni per lo sviluppo di vaccini.
La ricerca è condotta in collaborazione con l’Ospedale Spallanzani INMI (Istituto Nazionale Malattie Infettive) di Roma con il quale la Fondazione ha recentemente siglato un accordo quadro biennale volto allo sviluppo di anticorpi monoclonali umani che possano offrire una risposta rapida a malattie infettive emergenti. Nel caso specifico di SARS-CoV-2 l’Istituto, in qualità di I.R.C.C.S. dedicato alle malattie infettive, offre il suo prezioso contributo derivante dalla possibilità di accedere a informazioni e analisi dei pazienti con infezione COVID-19 e dalla capacità di isolare, coltivare e caratterizzare l’agente patogeno.
“Sin dalle prime settimane dell’epidemia, lo Spallanzani è stato in prima linea nell’attività di contrasto al COVID-19 – così il direttore scientifico dell’Istituto, Giuseppe Ippolito – Il nostro laboratorio di virologia è stato tra i primi al mondo ad isolare il virus, ha sviluppato in house test diagnostici in grado di rilevare la presenza del virus ben prima che fossero disponibili test commerciali, partecipa ai trial clinici nazionali ed internazionali per la sperimentazione di protocolli di cura. L’accordo con Toscana Life Sciences costituisce in questo senso un passo ulteriore, permettendoci di unire la consolidata esperienza dell’Istituto nel campo dei virus emergenti con la capacità di Toscana Life Sciences di sviluppare anticorpi monoclonali da utilizzare anche contro infezioni virali. Il nostro obiettivo è sempre lo stesso: fare ricerca traslazionale, in grado di produrre risultati utilizzabili a breve termine nell’attività di cura.”
Il laboratorio vAMRes (Vaccines as a remedy against Anti-Microbial Resistance) di Fondazione TLS è nato a fine 2018 grazie a un ERC Advanced Grant di 2,5 milioni di euro per un progetto di ricerca sull’antibiotico-resistenza (batteri Neisseria gonorrhoeae, Klebsiella pneumoniae) e, per questo motivo, ha già implementato la metodica di identificazione di anticorpi monoclonali che possono essere testati in saggi in vitro sia contro le specie batteriche sia contro quelle virali. vAMRes Lab è cresciuto in poco tempo grazie anche a un finanziamento del Wellcome Trust di oltre 4 milioni di euro per un progetto specifico sul batterio Shigella e, in seguito all’outbreak di COVID-19, ha aggiunto una linea di ricerca dedicata al Coronavirus SARS-CoV-2 nell’ambito del Progetto C.Re.Me.P. (Centro Regionale per la Medicina di Precisione) finanziato dalla Regione Toscana.
“Gli anticorpi monoclonali umani sono prodotti sicuri, già ampiamente impiegati in terapia tumorale e approvati da tutte le agenzie regolatorie. Recentemente sono stati usati anche per malattie infettive e nel caso dell’infezione da Ebola hanno rappresentato la prima e unica soluzione per terapia e prevenzione – spiega Claudia Sala, ERC Senior Scientist vAMRes Lab, Fondazione Toscana Life Sciences – Inoltre, gli anticorpi monoclonali hanno tempi di sviluppo più rapidi rispetto ai vaccini o ad altri farmaci antivirali e noi riteniamo che tali tempi si riducano ulteriormente trattandosi di virus, entità biologica molto piccola e meno complessa rispetto ai batteri”.
La Reverse Vaccinology 2.0[1] – L’approccio sperimentale seguito dal gruppo di ricerca prende il nome di Reverse Vaccinology 2.0, ideato dal Dott. Rino Rappuoli, Chief Scientist and Head External R&D di GSK Vaccines a Siena nonché Principal Investigator del progetto ERC vAMRes presso la Fondazione TLS. Questo consiste nel reclutare pazienti convalescenti o guariti da infezioni batteriche o virali e nel prelevarne il sangue che è utilizzato per isolare le cellule B, produttrici di anticorpi monoclonali. Questi ultimi vengono clonati ed espressi in opportuni sistemi cellulari per essere poi testati in saggi in vitro contro le specie batteriche o virali sopra citate. I saggi includono la valutazione del legame dell’anticorpo al batterio o al virus bersaglio e la misura della attività neutralizzante dell’anticorpo contro i medesimi batteri o virus. Gli anticorpi monoclonali isolati mediante questo processo sono poi sottoposti ad ottimizzazione molecolare in modo da aumentarne l’affinità e/o la stabilità. Inoltre, gli anticorpi monoclonali umani possono essere utilizzati come strumento per l’identificazione di nuovi antigeni per velocizzare lo sviluppo di vaccini contro un determinato patogeno (nel caso specifico SARS-CoV-2).
“Malattie emergenti come SARS, Ebola, Zika o Covid-19 sono sempre più frequenti e ci trovano sempre impreparati. In casi come questi è evidente il ruolo strategico che potrebbe ricoprire un centro dedicato alla sicurezza nazionale – conclude Fabrizio Landi, Presidente Fondazione Toscana Life Sciences” – in grado di sviluppare, e magari anche produrre, sistemi rapidi per la prevenzione e terapia di malattie emergenti il cui impatto sulla salute e sull’economia può essere devastante. Come TLS ci stiamo adoperando proprio in questa direzione, con la speranza di poter unire a un gruppo di ricerca dedicato, come il vAMRes Lab, un impianto capace di produrre lotti pilota per la prova clinica nell’uomo e un numero sufficiente di dosi per un primo intervento. Si tratta di progetti per i quali è attiva una stretta collaborazione con tutti gli attori chiave del territorio, in particolare il Comune di Siena e la Fondazione Monte dei Paschi, e possibili grazie alle risorse derivanti anche da fondi della Regione Toscana”.
L’epidemia causata dal Coronavirus SARS-CoV-2 – La polmonite da SARS-CoV-2 si manifesta più comunemente con una sintomatologia caratterizzata da febbre, tosse secca, mal di gola e difficoltà respiratorie. Secondo i dati attualmente disponibili, la malattia può presentare un decorso lieve, con sintomi simili a quelli dell’influenza, oppure evolvere in una forma grave, con necessità di assistenza alla respirazione in reparti di terapia intensiva. Gli individui con patologie preesistenti, soprattutto di carattere respiratorio, cardiovascolare, metabolico (diabete) ed epatico, sono a maggior rischio di sviluppare manifestazioni cliniche gravi. Anche gli anziani sono considerati a maggior rischio di polmonite severa.
Nelle settimane che hanno seguito l’annuncio del primo focolaio di polmonite da SARS-CoV-2, abbiamo assistito ad un costante incremento del numero dei casi che, al giorno 25 Marzo 2020, è giunto ad un totale di 416.686 unità a livello globale, di cui 69.176 in Italia[2]. Il 30 gennaio 2020, l’OMS (Organizzazione Mondiale della Sanità) ha dichiarato COVID-19 la sesta emergenza sanitaria pubblica di interesse internazionale e il giorno 11 marzo 2020 COVID-19 è stata dichiarata pandemia.
[1] Rappuoli et al., 2016 Journal of Experimental Medicine: https://rupress.org/jem/article/213/4/469/41936
[1] Fonte OMS: https://experience.arcgis.com/experience/685d0ace521648f8a5beeeee1b9125cd
