Vaccini e memoria immunologica

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1 Vaccini e memoria immunologica Antonio Lanzavecchia Institute for Research in Biomedicine, Bellinzona

2 Aspettativa di vita e progresso della medicina J-L Casanova

3 Le vaccinazioni di massa hanno praticamente eradicato malattie infettive devastanti N di casi (anno) N di casi nel 2001 Riduzione Vaiolo 48,164 ( ) 0 100% Poliomielite 21,269 (1952) 0 100% Difterite (1921) % Morbillo (1941) % Rosolia (1969) % Parotite (1968) % Pertosse (1934) % H. influenzae (1992) % Tetano 1560 (1923) %

4 Nel 2000 un nuovo vaccino ha eliminato il meningococco C dall UK

5 Molti vaccini sono stati sviluppati senza una precisa conoscenza dei meccanismi di base Il metodo di Pasteur: 1. Isolare 2. Inattivare 3. Iniettare Nuove sfide e nuovi campi di applicazione Influenza HIV HCV Malaria Tubercolosi Virus emergenti Tumori Malattie autoimmuni Malattie degenerative

6 Un nuovo approccio ai vaccini 1. Conoscere i meccanismi di protezione nei confronti di un determinato patogeno (anticorpi, linfociti killer ) 2. Identificare le parti del patogeno (gli antigeni) da utilizzare nel vaccino evitando quelle inutili o dannose 3. Formulare il vaccino in modo da indurre la risposta desiderata (dose, via di somministrazione, adiuvante)

7 Of Mice and Men Il modello animale Virus Cibo, Allergeni Batteri Antigeni self Funghi DNA Parassiti Tumori

8 All Istituto di Ricerca in Biomedicina si studia la risposta immunitaria e la memoria immunologica nell uomo

9 Le basi cellulari della memoria immunologica Cellule armate Mumero di cellule specifiche per un virus X 10 8 Cellule naïve specifiche Cellule della memoria Anticorpi 10 6 Virus 7 25 Giorni Anni

10 La memoria come deposito di cellule specifiche T B naive naive Numerosissimi cloni non selezionati memoria memoria Cloni espansi e selezionati per specificità e funzione Come possiamo studiare e far uso delle cellule della memoria?

11 Caratterizzazione delle cellule T della memoria TFH Attivazione cellule B Coltivare in vitro e clonare le cellule T della memoria Identificare gli antigeni riconosciuti Treg Th2 Immunoregolazione Parassiti / allergie Distinguere sottopopolazioni in base alla funzione e alla capacità di migrare verso gli organi bersaglio Th1 Th17 TB / Virus Funghi / autoimmunità Th22 Immunità nella cute

12 L istruzione delle cellule T Prodotti microbici Citochine TFH Treg Attivazione cellule B Immunoregolazione Th2 Parassiti / allergie Cellula dendritica T naive Th1 TB / Virus Th17 Funghi / autoimmunità Identificare gli stimoli che promuovono l attivazione e la funzione delle cellule T Th22 Immunità nella cute

13 Dalla sieroterapia agli anticorpi monoclonali Emil von Behring Gerges Köhler Cesar Milstein

14 Anticorpi monoclonali umani Clone immortalizzato Anticorpo monoclonale B memoria CpG Immortalizzare e clonare le cellule B della memoria Testare gli anticorpi prodotti per la capacità di neutralizzare il patogeno

15 ll problema ricorrente dell influenza stagionale e la difficoltà di predirre i virus pandemici Sottotipi di Influenza A Gruppo 1 H6 H11 H13 H16 H1 H5 H2 H9 H8 H12 H15 H7 H10 H14 H3 H4 Gruppo 2 Esistono anticorpi in grado di neutralizzare tutti i virus influenzali?

16 Nuovi anticorpi neutralizzanti il virus dell influenza Gli anticorpi classici riconoscono una regione molto variabile del virus e quindi neutralizzano soltanto alcuni virus Alcuni individui producono anticorpi che riconoscono una regione conservata del virus. Questi anticorpi monoclonali neutralizzano molti (e in un caso tutti) i sottotipi del virus dell influenza

17 Possibili applicazioni di anticorpi umani L anticorpo può essere prodotto e usato come farmaco Progetti in corso: Influenza Citomegalovirus Dengue HIV Epatite C Malaria L anticorpo può essere usato per identificare le parti essenziali per produrre un vaccino

18 ERC grantees in EU countries (call all domains) Source:

19 ERC grantees in Switzerland (call all domains) Basel Novartis 1 UNIBAS 2 Zurich ETH 10 UZH 6 Geneva UNIGE 3 Lausanne EPFL 4 UNIL 1 Bellinzona IRB 1 Lugano USI 1 Source:

20 L IRB fa il bilancio dei suoi primi dieci anni Institute for Research in Biomedicine