Bellinzona

IRB, trovato anticorpo capace
di debellare diversi tipi di virus
trasmessi dalle zanzare

 

Importante studio firmato da Tomás Cervantes e da Davide Robbiani, nell’ambito delle ricerche sul virus del Nilo Occidentale. Solo raramente vengono individuati anticorpi con un potere "multiplo"

di Stefania De Vito

Zanzare e zecche possono trasmettere diversi virus, alcuni dei quali sono in grado, in rari casi, di raggiungere il cervello, con conseguenze importanti. In Svizzera, il rischio per la popolazione generale rimane complessivamente basso, sebbene negli ultimi anni i casi siano in aumento. 

Il monitoraggio di questi virus e lo sviluppo di nuovi vaccini e terapie rappresentano una priorità per la salute pubblica. La buona notizia è che i ricercatori stanno lavorando a strategie innovative sempre più versatili. Un ambito promettente riguarda gli anticorpi monoclonali, soprattutto quelli capaci di proteggere contro diverse infezioni virali. Tra i centri d’eccellenza in questo settore spicca l’Istituto di Ricerca in Biomedicina (IRB) di Bellinzona, affiliato all’Università della Svizzera Italiana (USI). Il team guidato dal professor Davide Robbiani, direttore dell’istituto e capo del laboratorio di Immunologia e Malattie Infettive, ha appena scoperto anticorpi monoclonali ad ampio spettro contro il virus del Nilo Occidentale e non solo. 

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Com’è nata l’idea di questa ricerca? In una calda giornata d’estate, accerchiati dalle zanzare all’ora della (loro) merenda, ne parliamo direttamente con il professor Robbiani: «L’idea nasce dalla consapevolezza che, nonostante alcune di queste infezioni siano rare, quando i virus trasmessi da zanzare e zecche arrivano al cervello, possono provocare conseguenze molto serie. Si pensi alla meningoencefalite da zecca (molto presente anche in Svizzera) che, malgrado l’esistenza di un vaccino efficace, causa una decina di migliaia di encefaliti ogni anno, con necessità di ospedalizzazione e, non raramente, conseguenze fatali. Il mio gruppo di ricerca studia da circa dieci anni questi virus con un duplice obiettivo: comprendere meglio le malattie e sviluppare terapie che per ora mancano». 

Arrivato all’IRB di Bellinzona nel 2020, per Robbiani studiare il virus del Nilo Occidentale (West Nile virus) è stata una scelta naturale. I casi, in forte crescita in Europa, cominciano a presentarsi anche sulla soglia di casa, soprattutto nel Nord Italia, e ci colgono disarmati. Mancano sia i vaccini sia le terapie: «Il virus si trova da anni nelle zanzare "ticinesi" -  spiega Robbiani. - Questa scoperta importante è stata fatta dai colleghi della SUPSI, pionieri a livello svizzero in attività di sorveglianza e nell’approccio One Health (che considera strettamente connesse la salute delle persone, degli animali e dell’ambiente, ndr), come del resto riconosciuto poche settimane fa anche dall’Ufficio Federale di salute pubblica. L’anno scorso abbiamo avuto un primo caso di malattia in Ticino. Nella stragrande maggioranza dei casi il nostro sistema immunitario è in grado di contrastare il virus del Nilo Occidentale. Tuttavia, il virus può diventare molto pericoloso soprattutto nelle persone più fragili in età avanzata o perché immunosoppresse da terapie antitumorali o per malattie autoimmuni».

LA RICERCA - Lo studio poggia su una rete internazionale di collaborazione, che coinvolge la Stanford University, la Masaryk University, l’Istituto Pasteur di Novi Sad, l’Università di Zurigo e medici attivi in Serbia – uno dei Paesi europei più colpiti dal virus del Nilo Occidentale. Tutto ha inizio dai pazienti che superano l’infezione. Gli immunologi studiano gli anticorpi che il sistema immunitario dei pazienti convalescenti sviluppa naturalmente contro il virus. Gli anticorpi vengono isolati, caratterizzati e, infine, i biologi strutturali ci mostrano come si legano al virus. 

L’IRB apporta un contributo fondamentale e specifico: «L’IRB - spiega Robbiani - è un istituto giovane, nato nel 2000, che sin dagli albori, sotto la direzione iniziale di Antonio Lanzavecchia, si è distinto per la scoperta degli anticorpi monoclonali contro malattie infettive. Oggi, continuiamo su questa strada, sviluppando e migliorando continuamente le tecnologie usate nei nostri studi. Attraverso processi di caratterizzazione e ingegnerizzazione, cerchiamo di ottenere anticorpi monoclonali sempre più efficaci, utilizzabili a scopo terapeutico».

Gli anticorpi monoclonali si chiamano così perché sono prodotti in laboratorio a partire da un unico linfocita B. Quindi, derivando dalla stessa cellula, riconoscono tutti lo stesso bersaglio. Moderne tecniche di biotecnologia e ingegneria molecolare permettono di modificare queste molecole per aumentarne l’efficacia terapeutica.

I RISULTATI - Il primo autore della ricerca, pubblicata sulla prestigiosa rivista Immunity, è il dottor Tomás Cervantes Rincón: «La Svizzera è sempre stato il mio sogno- ci racconta. - Vengo dal Messico e ho sempre considerato questo Paese un modello di qualità della vita. Ma l’eccellenza svizzera in ambito biomedico è stato il vero motore della mia scelta. Mi appassiona la ricerca traslazionale, l’idea che il mio lavoro possa avere un impatto concreto sulla vita delle persone. E, naturalmente, la ricerca sugli anticorpi mi ha sempre affascinato, in particolare la possibilità di identificarne uno capace di neutralizzare non un solo virus, ma un’intera famiglia».
Chiediamo a Cervantes Rincón di illustrarci i risultati dello studio. Come inizia l’infezione del virus del Nilo Occidentale? «Questo virus - spiega - è trasmesso principalmente dalle zanzare e infetta l’uomo grazie alla proteina E (Envelope) che si trova sulla sua superficie. Questa proteina permette al virus di interagire con le nostre cellule. Così inizia l’infezione. Nel nostro studio, abbiamo analizzato più di 40 anticorpi umani e ne abbiamo selezionati otto con le caratteristiche più promettenti. Tra questi, abbiamo scoperto W010, un anticorpo molto potente che neutralizza il virus legandosi al Dominio III della proteina E – una delle regioni chiave coinvolte nell’infezione delle cellule. Un aspetto importante è che, nei modelli preclinici, W010 funziona sia prima dell’esposizione al virus sia quando l’infezione è già in corso, quindi con un potenziale preventivo e terapeutico». Una scoperta importante, dunque, che apre la strada a possibili vaccini e trattamenti.

Ma c’è di più. Il risultato più interessante è stato quello di un altro anticorpo, che non si limita a neutralizzare il virus del Nilo Occidentale: «La scoperta più sorprendente - conferma Cervantes- è stata quella di W014, che neutralizza anche altri ortoflavivirus, come il virus dell’encefalite giapponese o quello di Saint Louis (trasmessi, anche in questo caso, dalle zanzare, ndr). È raro trovare anticorpi con un ampio spettro d’azione. Quando abbiamo osservato questi risultati, abbiamo capito di aver identificato qualcosa di davvero speciale».

UN POTERE "MULTIPLO" - Chiediamo al professor Robbiani perché sia così rilevante scoprire questo tipo di anticorpi: «Questa è una delle sfide importanti nell’ambito delle terapie contro i virus - risponde. - Alcuni virus, come gli ortoflavivirus cui appartiene il virus del Nilo Occidentale, sono antigenicamente simili tra loro, in altre parole, presentano sulla loro superficie proteine con una conformazione simile, ma non identica. Un anticorpo monoclonale realizzato per colpire un determinato virus non è, di norma, efficace contro altri virus della stessa famiglia. Ma molto raramente lo può essere. È un problema analogo a quello del COVID-19. Il virus SARS-CoV-2, essendo in continua evoluzione, sviluppava delle varianti che eludevano la protezione di vaccini e terapie monoclonali. Tuttavia, nuove metodologie sviluppate all’IRB permettono oggi di derivare anticorpi monoclonali simultaneamente efficaci contro virus della stessa famiglia (nel caso del virus del Nilo Occidentale), o resilienti all’evoluzione del virus (nel caso del coronavirus). È un po’ come prendere due piccioni con una fava, anche tre o quattro piccioni con una fava».

CARATTERE GLOBALE DELLA SFIDA - Ed è proprio nell’anno del COVID che Robbiani arriva in Ticino dalla Rockefeller University di New York. Una sfida professionale affascinante, segnata da questa emergenza medica: «Il mestiere dello scienziato - racconta - è un mestiere in cui sai cosa ti piace, ma trovare lavoro dove vorresti è difficile. Si deve essere pronti a girovagare per il mondo, là dove ci sono le opportunità giuste. Personalmente, mi ritengo molto fortunato ad avere avuto l’opportunità di tornare in Ticino: ho trascorso tanti anni negli Stati Uniti, ma sono ticinese. Mi sento privilegiato ed ero molto motivato a rientrare per contribuire allo sviluppo della biomedicina locale». 

Tornando in Ticino, Robbiani ha mantenuto vivi i suoi contatti internazionali: un legame solido tra l’IRB e la Rockefeller University che si declina in molti progetti comuni: «L’IRB - spiega Robbiani - da tre anni ha una collaborazione strutturata con la Rockefeller University per l’avanzamento di studi sulle malattie infettive di rilevanza globale. I nostri studenti trascorrono periodi di formazione a New York, e professori della Rockefeller visitano l’IRB per periodi sabbatici. Condividiamo, inoltre, seminari in collegamento remoto, permettendo un confronto costante tra le due istituzioni. È un programma ancora ai suoi inizi, ma che sta producendo ottimi frutti e che speriamo di coltivare a lungo».

PROGETTI FUTURI - L’IRB si dedica a una serie di sfide globali tramite collaborazioni non solo internazionali, ma anche nazionali e locali, con molti progetti che procedono parallelamente, come ci spiega il suo direttore: «Nel nostro mondo collaborare è necessario. Lo scienziato che lavora da solo in laboratorio è una mosca bianca. Per esempio, la scoperta e lo sviluppo di contromisure mediche a virus neurotropici (capaci di infettare il sistema nervoso), a quelli che causano malattie congenite e a quelli respiratori a potenziale pandemico sono un’area di studio importante all’IRB e coinvolgono, oltre al mio laboratorio, anche quelli dei colleghi Andrea Cavalli, Luca Varani, Santiago Gonzalez e Samuel Nobs, nonché Arianna Baggiolini dello IOR (Istituto Oncologico di Ricerca), con competenze importanti nello studio degli organoidi cerebrali. Alcuni di questi virus sono trasmessi da vettori (zanzare e zecche), altri no. Tra le sfide vi sono lo sviluppo di anticorpi terapeutici ad ampio spettro, resilienti all’evoluzione del virus ed efficaci contro gruppi di virus. L’intelligenza artificiale e l’ingegneria molecolare ci assistono in questi programmi, che sono in rete a livello svizzero (per esempio tramite lo Swiss Vaccine Research Institute) e internazionale (per esempio con collaboratori a Rockefeller, Stanford University, e United World Antiviral Research Network di Seattle). In parallelo, stiamo sviluppando con colleghi dello IOR, IOSI (Istituto Oncologico della Svizzera Italiana) e Clinica Moncucco, un programma mirato a contrastare virus che contribuiscono allo sviluppo di tumori».

La concretezza della ricerca sui virus trasmessi da zanzare e zecche si misura anche dall’approdo alla fase di sperimentazione clinica. Robbiani chiarisce che anticorpi antivirali scoperti alla Rockefeller contro lo Zika virus sono in fase di sviluppo clinico per proteggere le gravidanze a rischio in Brasile. E, proprio ora, un anticorpo contro la meningoencefalite da zecca è in fase 1 di sperimentazione clinica – quindi si sta testando su esseri umani sani – allo CHUV (Centre Hospitalier Universitaire Vaudois) di Losanna, con la prospettiva di essere testato in pazienti infetti (fase 2) già l’estate prossima, in collaborazione con i principali centri universitari svizzeri e coordinati dalla Clinical trial unit dell’EOC ticinese, grazie a un finanziamento dalla Horten Health Foundation.
E per il virus del Nilo Occidentale a che punto siamo? «Stiamo creando - conclude Robbiani - un consorzio accademico europeo per lo sviluppo del migliore tra gli anticorpi antivirali scoperti a Bellinzona, con prospettive concrete di poterli far avanzare almeno in fase 1 di sperimentazione clinica. L’ulteriore sviluppo probabilmente dipenderà dal privato, che purtroppo è generalmente mobilitato quando si tratta di milioni (e non migliaia) di pazienti...».