Una recente pubblicazione sul noto giornale Nature lascia ben sperare nella lotta contro Zika, virus del quale abbiamo parlato spesso anche noi di Tra Scienza e Coscienza. Il vaccino è una sfida contro un ceppo ZIKV che ha causato un’epidemia nel nord-est del Brasile, con conseguenze gravissime soprattutto per i feti delle donne colpite in gravidanza.
Virus Zika (ZIKV) è un flavivirus che è responsabile di una epidemia senza precedenti in Brasile e nelle Americhe, l’infezione è stata causalmente associata a microcefalia nei feti delle donne colpite, ritardo di crescita intrauterina, e altri difetti di nascita sia nelle donne che nei topi da eperimento. Il rapido sviluppo di un vaccino sicuro ed efficace contro ZIKV è una priorità mondiale per la salute, ma molto poco si sa attualmente circa il virus, la sua immunologia e i meccanismi di protezione immunitaria che vengono messi in atto dal corpo umano in caso di infezione. Gli autori dell’articolo uscito su Nature, Rafael A. Larocca, Peter Abbink, Jean Pierre S. Peron et al., ci mostrano nel loro studio che una singola vaccinazione con un vaccino con plasmide di DNA o un vaccino inattivato di virus purificato fornisce una protezione completa nei topi suscettibili. I ricercatori hanno prodotto vaccini a DNA in esprimenti con ZIKV integrale pre-membrana e envelope (prMEnv), nonché una serie di mutanti per delezione. Il vaccino full-length prMEnv DNA, ma non i mutanti per delezione, ha garantito una protezione completa contro ZIKV misurata in termini di assenza di viremia rilevabile dopo l’inoculo, e l’efficacia protettiva correlata con titoli anticorpali Env-specifici . Il trasferimento di IgG purificate da topi vaccinati conferisce protezione passiva, e la deplezione di linfociti T CD4 e CD8 nei topi vaccinati non abolisce l’efficacia protettiva. Questi dati dimostrano che la protezione contro sfida ZIKV può essere ottenuta a colpo sicuro sia con una singola subunità che con vaccini virali inattivati nei topi, i titoli anticorpali Env-specifici rappresentano la chiave dei dati immunologici di protezione. I risultati di questo studio suggeriscono inoltre che lo sviluppo di un vaccino per l’uomo contro ZIKV sarà probabilmente facilmente realizzabile, dato che i dati ottenuti su base murina hanno dato questi buoni risultati.
L’Organizzazione Mondiale della Sanità ha dichiarato che la microcefalia e i disturbi neurologici e la loro associazione con l’infezione ZIKV sono un’emergenza di salute pubblica mondiale il 1 ° febbraio 2016. ZIKV è accusato di provocare neuropatologia nello sviluppo di feti attraversando la placenta con targeting corticale a livello delle cellule progenitrici neurali, portando alla neurogenesi ridotta e una conseguente microcefalia e ad altre malformazioni congenite. ZIKV è stato anche associato a condizioni neurologiche negli adulti, come ad esempio la Sindrome di Guillain-Barre. Storicamente sono stati sviluppati vaccini per altri flavivirus, tra cui virus della febbre gialla, virus dell’encefalite giapponese, virus dell’encefalite da zecche, e virus Dengue, ma non esiste attualmente nessun vaccino contro ZIKV.

Per sviluppare modelli preclinici adatti e candidabili per i vaccini contro ZIKV, i ricercatori hanno ottenuto ZIKV attenuati isolati nel nord-est del Brasile (Brasile / ZKV2015; Università di San Paolo), e a Puerto Rico (Centri statunitensi per il controllo e la prevenzione delle malattie). I ricercatori del gruppo di San Paolo hanno amplificato questi virus in cellule Vero per generare scorte per gli studi preclinici, che hanno chiamato rispettivamente ZIKV-BR e ZIKV-PR. Questi ceppi di ZIKV sono parte del lineage di ZIKV asiatico e differiscono tra loro per solo 5 amminoacidi nella poliproteina. Sul ceppo Brasile / ZKV2015 recentemente sono state riportate manifestazioni cliniche chiave, tra cui la microcefalia fetale e ritardo di crescita intrauterino, nei topi di tipo selvatico SJL.


Allo stesso modo, il relativo ceppo della Polinesia Francese H / PF / 2013 ha dimostrato di indurre un danno placentare e morte fetale nei topi IFNAR – / – C57BL / 6, così come in topi di tipo selvatico C57BL / 6 topi con blocco del recettore per IFN-α. Il gruppo brasiliano ha creato un full-length ZIKV pre-membrana e envelope (PRM-Env) immunogeni dal ceppo Brasile BeH815744 e ottimizzato per una maggiore espressione dell’antigene. Il gruppo ha anche progettato mutanti per delezione in cui mancava PRM e /o la regione transmembrana (DTM) o l’intero stelo (dStem) di Env (envelope).

Sono stati quindi prodotti dei vaccini composti dal plasmide DNA che codifica per tali antigeni, e l’espressione del transgene è stata verificata mediante Western blot. Per valutare l’immunogenicità di questi vaccini, gruppi di topi Balb / c (n = 5-10 / gruppo) hanno ricevuto una singola vaccinazione di 50 μ g di ciascun vaccino DNA i.m. alla settimana 0. Risposte anticorpali specifiche Env sono state valutati alla settimana 3 con metodo ELISA. Il vaccino PRM-Env DNA full-length ha dato titoli anticorpali Env-specifici più elevati rispetto al vaccino Env DNA e tutti i DTM e dStem mutanti per delezione, il che indica l’importanza di includere PRM, così come la sequenza Env full-length all’interno del vaccino. Non sono state rilevate risposte anticorpali specifiche PRM. Il vaccino fulllength PRM-Env DNA ha anche indotto anticorpi neutralizzanti specifici contro ZIKV dopo una singola vaccinazione, come misurato da un assay di microneutralizzazione specifico per il virus. Inoltre, il vaccino PRM-Env DNA ha indotto risposte CD8 + e CD4 + dei linfociti specifici per Env, come valutato in saggi IFN-gamma multiparametrica ICS ed ELISPOT. Per valutare la protezione e l’efficacia di questi vaccini a DNA contro la sfida ZIKV, sono stati infettati i controlli vaccinati o sham topi Balb / C a 4 settimane dal i.v. con 10^5 particelle virali (VP) [10^2 unità formanti placca (PFU)] di ZIKV-BR o ZIKV-PR. La carica virale successiva all’infezione indotta con ZIKV è stata quantificata mediante RT-PCR. I topi vaccinati Sham inoculati con ZIKV-BR hanno sviluppato circa 6 giorni di viremia rilevabile con una carica virale con picco medio di 5.42 log copie / ml (range 4,55-6,57 registro copie / ml) il giorno 3 dopo l’inoculo.Di contro, una singola immunizzazione con il vaccino PRM-Env DNA ha fornito protezione completa contro ZIKV-BR senza viremia rilevabile (<100 copie / ml) in qualsiasi momento. Protezione completa è stata osservata anche quando i topi vaccinati sono stati contestati alla settimana 8. Il vaccino PRM-Env DNA ha anche accordato una protezione completa contro la sfida ZIKV-PR. ZIKV-PR replicato un po’ i livelli più bassi (medie di picco virali carico 4.96 log copie / ml; 4,80-5,33 gamma log copie / ml) che ha fatto ZIKV-BR nei controlli Sham. In contrasto con il vaccino full-length PRM-Env DNA, i vaccini a DNA deleti per PRM così come il DTM e dStem mutanti per delezione non hanno fornito protezione completa contro sfida ZIKV-BR, anche se la carica virale era ancora ridotta in questi animali rispetto ai controlli Sham.

I diversi gradi di protezione ottenuti con questo set di vaccini a DNA autorizza all’analisi dei correlati immunitari di protezione e fa ben sperare in una futura sperimentazione umana, in particolare per quanto riguarda il vaccino full-lenght PRM-Env DNA.

 

 

 

Francesca Romana Piccioni