Descrizione
La tubercolosi (TB) è ancora una delle più importanti malattie infettive che causa più di 1 milione di vittime ogni anno a causa della mancanza di trattamenti farmacologici e di prevenzione efficaci. A seguito della pandemia di coronavirus 2019 (COVID-19), il tasso di mortalità globale da TB nel 2020 è ulteriormente aumentato, rendendo la prevenzione e il controllo della TB ancora più impegnativo. La vaccinazione è ancora considerata l’approccio migliore per combattere questa infezione. Dal 1923, il vaccino Bacillus Calmette-Guérin (BCG), ottenuto come forma attenuata dal Mycobacterium bovis, rimane l’unico vaccino autorizzato, ma con scarsa efficacia. Risulta pertanto urgente sviluppare nuove formulazioni vaccinali contro la tubercolosi per sostituire e/o potenziare il vaccino BCG. I vaccini a subunità, sono attualmente una categoria molto promettente di vaccini perché possono superare i problemi di sicurezza e ottimizzare l’antigene target. Infatti una volta individuato un promettente antigene, questi vaccini richiedono una fase di ingegnerizzazione per migliorare l’immunogenicità, diminuire la dose di antigene necessaria e garantire una somministrazione e un’interazione mirata con le cellule immunitarie.
Le conoscenze a livello strutturale e funzionale dei principali attori molecolari di TB sono fondamentali per una comprensione dell’interazione ospite-patogeno e per l’esplorazione di nuovi approcci nello sviluppo di vaccini. Sulla base di una consolidata collaborazione con i ricercatori del Chungnam National Univerisy College of Medicine (Corea del Sud), gli obiettivi del progetto PRIN 2022 PNRR-FIGHT_TB utilizzerà la vaccinologia strutturale per l’identificazione e la caratterizzazione di candidati ad attività antigenica per la progettazione di antigeni più efficaci. In questo contesto, il team del progetto FIGHT_TB (IBB e UNISA), impegnato da anni nello studio di potenziali bersagli farmacologici e antigeni come nuove strategie terapeutiche, utilizzerà le sue competenze e metodologie in modo razionale per lo sviluppo di nuove e innovative molecole multi-antigeniche contro la TB.
Obiettivi e risultati attesi
La missione scientifica del progetto PRIN 2022 PNRR-FIGHT_TB è quella di identificare e caratterizzare strutturalmente nuovi antigeni per poterli ingegnerizzare in maniera razionale al fine di sviluppare nuove molecole multi-antigeniche contro la TB. Per il raggiungimento di questo obiettivo l’IBB farà un uso massiccio della biologia molecolare e strutturale (approccio di vaccinologia strutturale) combinando competenze multidisciplinari come la chimica computazionale e organica, per caratterizzare strutturalmente antigeni attualmente in fase di studio al fine di poter definire un nuovo preparato vaccinale multi-antigenico.
Le informazioni funzionali e strutturali permetteranno di definire il ruolo degli antigeni identificati consentendo di progettare razionalmente nuove molecole con l’obiettivo di potenziarne le caratteristiche antigeniche. Inoltre, gli approcci computazionali e bioinformatici contribuiranno alla fase di progettazione. Tutti questi studi costituiscono il punto di partenza per la coniugazione degli antigeni identificati al fine di suscitare risposte immunitarie efficaci e simultanee a diversi livelli.
Infine, i peptidi o i frammenti proteici più immunodominanti saranno coniugati, utilizzando sia tecnologie sintetiche che ricombinanti, per sviluppare una chimera multi-antigenica. Una volta identificate le migliori molecole, queste saranno a sua volta utilizzate per lo sviluppo mirato di nanoparticelle.
Proponenti
- Istituto di Biostrutture e Bioimmagini-CNR
Enti coinvolti
- Dipartimento di Farmacia/DIFARMA della Università degli Studi di Salerno (UNISA)