I VACCINI. LA NUOVA FRONTIERA DELLA MEDICINA R. Rappuoli, Università di Siena Sommario Oggi lo studio dell’immunità è una delle frontiere della medicina; si parla di vaccini tradizionali e di nuovi vaccini che sfruttano le conoscenze della genomica e dell‚ingegneria genetica. I vaccini tradizionali possono utilizzare: microrganismi uccisi con il calore o con agenti chimici (es. antipolio, tipo Salk); parti di microrganismi come polisaccaridi della capsula batterica, coniugati con antigeni proteici, o tossine inattivate (es. antitetanica, antidifterica); microrganismi vivi attenuati in laboratorio con ripetuti passaggi colturali in condizioni subottimali ( es. vaccino per morbillo o rosolia). I vaccini “intelligenti” utilizzano tecniche mutuate dall‚ingegneria genetica e dalle biotecnologie. Ad esempio è stato possibile ottenere antigeni microbici specifici come quello contro l’HBV con la tecnica del DNA ricombinante costituito dall‚antigene di superficie del virus HBsAg prodotto da un lievito contro le epatiti. Per rendere più efficaci questo tipo di antigeni si utilizzano adiuvanti come l’MF59 che, abbinato al vaccino antinfluenzale, ne aumenta l‚immunogenicità stimolando specifici effettori della risposta immunitaria. Quando il ricombinante non è sufficiente si tenta oggi l’approccio genomico reso possibile dalla disponibilità di sequenze complete del genoma di molti patogeni che consente di predire quali proteine possano diventare migliori candidati per un vaccino. I vaccini a DNA sono invece costituiti dal DNA ricombinante della proteina verso cui deve essere indirizzata la risposta immunitaria. Per migliorarne l’immunogenicità sono allo studio strategie di utilizzo di Alfavirus modificati o di vettori batterici opportunamente adattati; di polimeri in microparticelle per adsorbire il DNA o di adiuvanti come oligonucleotidi (CpG DNA), di cui sono ricchi i genomi virali e batterici, che agiscono come generici segnali di pericolo. Esistono infine linee di ricerca per vaccini attivi anche contro malattie non infettive quali allergie, tossicodipendenze e neoplasie. Concetti chiave Il sistema immunitario si è evoluto per rispondere a due fondamentali esigenze: reagire velocemente contro particolari molecole presenti nei microrganismi, sviluppare lentamente una risposta specifica nei confronti del patogeno invasore. Il sistema immunitario innato inizia, amplifica e guida le risposte dirette contro antigeni specifici, cardine di difesa sono i recettori “toll like” (TLRs) che si legano ad antigeni non self scatenando messaggi mirati all’eliminazione dell’agente infettivo dell’intruso, dapprima con una vigorosa cascata antinfiammatoria rapida e aspecifica , poi con risposte anticorpali e citotossiche. In aggiunta all’eliminazione dell’agente infettivo, il sistema immunitario è in grado di indurre una memoria immunologica specifica generando popolazioni di linfociti B e T specifici per l’antigene che possono sopravvivere per lunghissimi periodi di tempo, ed è su questo che si basano i vaccini. Parole chiave Vaccini,adiuvanti, immunogenicità, recettore, antigene, risposta tipo TH2 (anticorpale), risposta TH1 (infiammatoria), risposta citotossica, proteine dell’MHC,DNA ricombinante, genoma, proliferazione policlonale, macrofagi, cellule dendriitiche Leggibilità ** Livello scolare Scuola secondaria superiore Possibile uso didattico Percorsi di educazione alla salute e di biologia umana Letture proposte Barry R. Bloom, Piccolo atlante della salute pubblica, Le Scienze, novembre, 2005 Daniel M. Davis, L’affascinante universo delle sinapsi immunologiche, Le Scienze, maggio, 2006