L’attività di ricerca condotta dal Monoclonal Antibody Discovery (MAD) Lab della Fondazione Toscana Life Sciences prosegue in laboratorio con importanti risultati scientifici che sono stati pubblicati sulla prestigiosa rivista scientifica Nature Communications.
I due studi, che fanno seguito a una prima analisi condotta nel 2021 dal gruppo di ricerca guidato dal professor Rino Rappuoli – attivo sul fronte dell’antibiotico resistenza oltre che sullo sviluppo di anticorpi monoclonali umani contro il Coronavirus –, confermano le ipotesi sull’evoluzione della risposta immunitaria a SARS-CoV-2 e alle sue varianti.
I risultati della ricerca del 2021, che metteva a confronto la risposta immunitaria al virus di 10 soggetti, alcuni sieropositivi con due dosi di vaccino e altri sieronegativi ma sempre con due dosi di vaccino, aveva dimostrato che la sola protezione data dalla vaccinazione non era sufficiente a garantire l’immunità dalle varianti Omicron BA.1 e BA.2 del virus, mentre l’immunità ibrida – o hybrid immunity, data da una precedente infezione seguita dalla vaccinazione – si era rivelata molto più efficace. Alla luce di queste considerazioni, i ricercatori avevano ipotizzato che il livello di protezione sarebbe aumentato con un’ulteriore dose di vaccino, ed è proprio questa la base di partenza su cui sono stati disegnati e condotti i due nuovi lavori oggetto di pubblicazione.
Il primo studio, “B cell analyses after SARS-CoV-2 mRNA third vaccination reveals a hybrid immunity like antibody response”, condotto grazie al contributo dei medesimi donatori sieronegativi del 2021 a cui era stata somministrata una terza dose di vaccino COVID-19 mRNA, ha permesso al gruppo di ricerca di comprendere come fosse cambiata nel tempo la risposta delle cellule B, responsabili della produzione degli anticorpi, e quella degli anticorpi stessi di fronte alle nuove varianti del virus. Si è visto che con due sole dosi il pool di cellule spinte dalla vaccinazione era rimasto piuttosto limitato, mentre con una terza immunizzazione sono emerse delle nuove linee cellulari, chiamate germline, molto più determinanti sia dal punto di vista della potenza di neutralizzazione che da quello della cross-protezione sulle nuove varianti.
“Mettendo a confronto questi nuovi dati con quelli del 2021”, spiega Emanuele Andreano, ricercatore del team MAD Lab e primo firmatario dello studio insieme alla collega Ida Paciello, sempre del gruppo di ricerca di TLS, “siamo stati in grado di osservare che, mentre i livelli di protezione tra soggetti sieronegativi dopo una terza dose e soggetti con immunità ibrida erano simili, il repertorio di cellule B alla base di tale risposta immunitaria è diverso”.
Il secondo studio, “mRNA vaccines and hybrid immunity use different B cell germlines against Omicron BA.4 and BA.5”, ha preso in esame la risposta anticorpale di tutte le coorti interessate dalle precedenti ricerche rispetto a due ulteriori varianti di Omicron, BA.4 e BA.5, caratterizzate da un’elevata trasmissibilità e dalla capacità di sfuggire all’immunità naturale e a quella indotta dal vaccino. Dall’analisi è emerso che solo il 15% degli anticorpi è stato in grado di svolgere la propria funzione neutralizzante, ma la scoperta più interessante è che gli anticorpi isolati dopo tre dosi di vaccino avevano come bersaglio delle porzioni della proteina “spike” del virus (responsabile dell’infezione nelle cellule umane) diverse da quelle isolate dopo l’infezione. Un’osservazione che apre la strada alla raccolta di ulteriori informazioni fondamentali per individuare i punti deboli del virus per sviluppare vaccini e cure sempre più efficaci.
“Entrambi gli studi sono il risultato dell’impegno e delle competenze di tutto il gruppo di ricerca”, commenta Emanuele Andreano. “Il mio grazie va al MAD Lab e al DaScH Lab di TLS, ma anche ai tanti ricercatori che hanno contribuito a questi importanti risultati rendendo possibile, così, la comprensione delle caratteriste chiave che ci permettono di proteggerci dalle varianti del SARS-CoV-2. È proprio attraverso indagini come queste, infatti, che riusciamo ad acquisire informazioni utili per progettare vaccini e anticorpi più efficaci”.
Il primo studio è stato condotto dai ricercatori del MAD lab di TLS in collaborazione con il Dipartimento di Scienze Farmacologiche e biomolecolari DiSFeB dell’Università di Milano, l’INGM, Istituto Nazionale Genetica Molecolare “Romeo ed Enrica Invernizzi” di Milano, VisMederi Research S.r.l.; il Dipartimento di Scienze Mediche, Unità di Malattie Infettive e Tropicali dell’Azienda Ospedaliera Universitaria di Siena; il Data Science for Health (DaScH) Lab e il Dipartimento di Medicina Molecolare e dello Sviluppo, Università di Siena.
Al secondo studio hanno contribuito i ricercatori del Monoclonal Antibody Discovery LAB e del Data Science for Health (DaScH) di TLS in collaborazione con VisMederi Research, VisMederi S.r.l e con il Dipartimento di Microbiologia, Immunologia del Laboratorio di Virologia Clinica ed Epidemiologica di Leuven in Belgio. Il corresponding author dei due studi è il Professor Rino Rappuoli, oggi direttore scientifico della Fondazione Biotecnopolo di Siena.