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Sviluppi nella ricerca sui vaccini contro la leishmaniosi

Nuovo studio svela informazioni per lo sviluppo del vaccino contro la leishmaniosi attraverso infezione umana controllata.

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La leishmaniosi è una malattia causata da parassiti chiamati Leishmania, che si diffondono tramite le punture di certe tipologie di flebotomi. Queste malattie colpiscono molte persone nel mondo e possono portare a diversi problemi di salute. Ci sono diverse forme di leishmaniosi, tra cui la Leishmaniosi cutanea (CL), che colpisce la pelle e può causare ulcere e cicatrici, e la Leishmaniosi viscerale (VL), che è più grave e può colpire gli organi interni.

Nel 2020, sono stati segnalati oltre 200.000 nuovi casi di CL a livello globale, ma questo numero è probabilmente molto più basso rispetto al numero reale di casi. La CL può apparire come ulcere nel sito della puntura di flebotomo, e come colpisce una persona varia in base alla specifica specie di Leishmania coinvolta. Alcuni tipi causano una guarigione rapida, mentre altri possono portare a lesioni croniche che durano anni.

La leishmaniosi viscerale, causata da specie come L. donovani e L. infantum, di solito inizia nel sito della puntura e si diffonde in tutto il corpo. Questa forma può essere letale e rimane un problema significativo in alcune regioni. Nel 2020, sono stati segnalati circa 12.739 casi di VL.

La Necessità di un Vaccino

La necessità di un vaccino per prevenire la leishmaniosi è stata riconosciuta da molti anni. Un rapporto recente ha classificato i parassiti della Leishmania come una priorità principale per lo sviluppo di un nuovo vaccino, subito dopo la malaria. Tuttavia, dopo decenni di ricerca, pochissimi candidati vaccinali sono avanzati per la sperimentazione sull'uomo. Attualmente, solo due candidati sono in fase di sperimentazione clinica.

A causa delle sfide nello sviluppo dei vaccini, è necessario utilizzare approcci alternativi per trovare vaccini efficaci e comprendere meglio come il sistema immunitario protegge dalla leishmaniosi. Un metodo promettente prevede la conduzione di studi di sfida. Questi studi espongono intenzionalmente i volontari ai parassiti in condizioni controllate per studiare la risposta immunitaria e testare potenziali vaccini.

Modelli di Infezione Umana Controllata (CHIM)

I modelli di infezione umana controllata (CHIM) hanno contribuito a far progredire la ricerca sui vaccini per diverse malattie. Questi studi comportano l'infezione deliberata di partecipanti sani per studiare la progressione della malattia e le risposte immunitarie. Tali modelli offrono intuizioni uniche che possono accelerare lo sviluppo dei vaccini e migliorare i metodi di trattamento.

Nel caso della leishmaniosi, una tecnica chiamata "leishmanizzazione" è stata usata storicamente per indurre immunità infettando intenzionalmente individui sani in aree meno visibili del corpo. Anche se questo metodo non è stato perseguito per lo sviluppo del vaccino, ha messo in evidenza il potenziale dell'infezione controllata intenzionalmente per costruire immunità.

Il Design dello Studio

Un recente studio mirava a stabilire un CHIM per la leishmaniosi cutanea causata da L. major. I ricercatori cercavano di determinare quanto bene funzionava questo modello e la sua sicurezza per i partecipanti. Lo studio ha coinvolto volontari sani che non erano mai stati esposti alla Leishmania prima.

Un totale di 14 partecipanti sono stati arruolati nello studio, tutti tra i 18 e i 50 anni. Sono stati selezionati secondo criteri rigorosi per garantire la loro sicurezza, come ad esempio non avere storia di viaggi in aree dove la malattia è comune o soffrire di malattie della pelle significative.

I partecipanti sono stati esposti a flebotomi infetti per 30 minuti, con attenta osservazione per valutare le loro reazioni e lo sviluppo di eventuali lesioni. L'obiettivo era monitorare quanti partecipanti sviluppavano lesioni e quanto fosse sicura la procedura.

Risultati dello Studio

Nel primo gruppo di partecipanti, è stato riscontrato che l'83% ha sviluppato lesioni. In un secondo gruppo, sono state apportate modifiche procedurali per ridurre la dimensione delle lesioni. Mentre il secondo gruppo ha avuto un tasso di assunzione complessivo più basso del 50%, aveva lesioni più piccole, il che potrebbe aiutare a ridurre le cicatrici.

Tra tutti i partecipanti che hanno avuto biopsie, alcuni hanno avuto ricadute di lesioni dopo il trattamento iniziale. Tuttavia, la sicurezza complessiva della procedura è stata buona, con la maggior parte dei partecipanti rimasti senza lesioni dopo il trattamento.

Osservazioni sulle Cicatrici

Le cicatrici sono un problema comune dopo la leishmaniosi e i trattamenti associati. I partecipanti che hanno subito biopsie hanno mostrato vari gradi di cicatrici, con alcuni che hanno avuto cicatrici più gravi a causa della natura delle lesioni e dei metodi di trattamento. I partecipanti che hanno ricevuto una biopsia per escissione tendevano ad avere cicatrici più evidenti rispetto a quelli che avevano biopsie a punch.

I risultati dello studio hanno anche indicato che un'esposizione più breve e diverse tecniche di biopsia potrebbero ridurre le cicatrici, anche se le risposte individuali al trattamento e all'infezione variavano ampiamente. Alcuni partecipanti hanno avuto infezioni cutanee minori, ma queste erano gestibili e non hanno portato a complicazioni gravi.

Sicurezza e Eventi Avversi

La sicurezza è stata una considerazione chiave in questo studio. Non sono stati segnalati eventi avversi gravi, e la maggior parte dei partecipanti non ha sperimentato problemi significativi durante la fase di puntura o successivamente. Sono stati notati problemi minori, come lievi infezioni, ma si sono risolti senza conseguenze durature.

Controlli sanitari regolari sono stati condotti per tutto lo studio, inclusi esami del sangue e monitoraggio per eventuali segni di problemi di salute più significativi. I partecipanti hanno completato questionari per valutare la loro qualità della vita e eventuali sintomi notevoli dopo le punture.

Intuizioni sulla Risposta Immunitaria

Le risposte immunitarie nei partecipanti sono state analizzate attraverso biopsie prelevate dalle lesioni. Questo ha fornito informazioni preziose su come il sistema immunitario reagisce alla leishmaniosi. La risposta immunitaria è stata caratterizzata dalla presenza di vari tipi di cellule immunitarie, inclusi i linfociti T, i macrofagi e altri.

Alcune cellule immunitarie mostravano livelli più elevati di attività nelle lesioni ricorrenti, indicando che la risposta immunitaria può variare significativamente in base alla fase della malattia. Lo studio ha anche rivelato aree distinte all'interno delle lesioni che avevano composizioni cellulari diverse, suggerendo che la risposta immunitaria è complessa e non uniforme in tutto il tessuto lesionato.

Utilizzo di Tecniche Avanzate

I ricercatori hanno impiegato tecniche avanzate per studiare il paesaggio immunitario nelle lesioni. Questo ha comportato l'uso della trascrittomica spaziale, che consente di esaminare l'espressione genica in aree specifiche all'interno dei tessuti. Analizzando i campioni di diversi partecipanti, hanno potuto identificare quali tipi di cellule erano più abbondanti in diverse parti della lesione.

I risultati hanno mostrato differenze significative nell'espressione genica tra tessuto sano e lesioni, evidenziando l'attivazione di vie immunitarie e infiammatorie nel corpo. Queste intuizioni potrebbero aiutare i ricercatori a sviluppare trattamenti e vaccini mirati in futuro.

Implicazioni per lo Sviluppo di Vaccini

Il design e i risultati dello studio hanno significative implicazioni per lo sviluppo futuro di un vaccino contro la leishmaniosi. Con il nuovo CHIM che fornisce un mezzo per studiare direttamente le risposte immunitarie negli esseri umani, i ricercatori possono fare progressi nella comprensione di cosa renda un vaccino efficace.

Il modello potrebbe accelerare il processo di identificazione di candidati vaccinali promettenti e valutazione della loro efficacia. Questo è particolarmente importante nel contesto di malattie come la leishmaniosi, che si sono rivelate difficili da gestire e spesso portano a gravi complicazioni sanitarie.

Conclusione

La ricerca dimostra che l'uso di modelli di infezione umana controllata per studiare la leishmaniosi è sia sicuro che informativo. I risultati rivelano intuizioni preziose su come il corpo reagisce alla malattia e forniscono una base per sviluppare vaccini efficaci.

Mentre i ricercatori continuano a esaminare le risposte immunitarie e a perfezionare i metodi utilizzati negli studi CHIM, c'è speranza di generare vaccini efficaci che possano ridurre l'onere della leishmaniosi nel mondo. Il lavoro incentiva ulteriori indagini sulla malattia, concentrandosi sulla comprensione delle sue complessità e sullo sviluppo di soluzioni robuste per chi è a rischio.

Fonte originale

Titolo: Safety, effectiveness, and skin immune response in a controlled human infection model of sand fly transmitted cutaneous leishmaniasis.

Estratto: The leishmaniases are globally important parasitic diseases for which no human vaccines are currently available. To facilitate vaccine development, we conducted an open label observational study to establish a controlled human infection model of sand fly-transmitted cutaneous leishmaniasis caused by L. major. Between 24th January and 12th August 2022, we exposed 14 (8F, 6M) participants to infected Phlebotomus duboscqi. The primary objective was to demonstrate effectiveness (take rate) and safety (absence of CL lesion at 12 months), whereas secondary and exploratory objectives included rate of lesion development, parasite load and analysis of local immune responses by immunohistology and spatial transcriptomics. We estimated an overall take rate for CL development of 64% (9/14), or 82% (9/11) if calculated using only participants having confirmed bites following exposure. Lesion development was terminated by therapeutic biopsy in 10 participants with confirmed bites. 2/10 had one and 1/10 had two lesion recurrences 4-8 months after biopsy that were treated successfully with cryotherapy. No severe or serious adverse events were recorded, but scarring was evident as expected. All participants were lesion-free at >12 month follow up. We provide the first comprehensive map of immune cell distribution and cytokine/chemokine expression in human CL lesions, revealing discrete immune niches. This controlled human infection model offers opportunities for rapid vaccine candidate selection and a greater understanding of immune-mediated protection and pathology.

Autori: Paul M Kaye, V. Parkash, H. Ashwin, S. Dey, J. Sadlova, B. Vojtkova, K. Van Bocxlaer, R. Wiggins, D. Thompson, N. S. Dey, C. L. Jaffe, E. Schwartz, P. Volf, C. J. N. Lacey, A. M. Layton

Ultimo aggiornamento: 2024-04-13 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.04.12.24305492

Fonte PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.04.12.24305492.full.pdf

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia medrxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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