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<\/p>\nImmaginate di poter ricordare perfettamente ogni persona che avete mai incontrato, riconoscendola anche a distanza di decenni e reagendo di conseguenza. Questo \u00e8 esattamente ci\u00f2 che fa il nostro sistema immunitario attraverso un meccanismo straordinario chiamato memoria immunologica: la capacit\u00e0 di \u201cricordare\u201d i patogeni precedentemente incontrati e di rispondere pi\u00f9 rapidamente ed efficacemente a un eventuale secondo contatto. Si tratta di una delle pi\u00f9 eleganti soluzioni evolutive per proteggere il nostro organismo dalle minacce microbiche, un sistema che ci permette di affrontare con maggiore efficacia gli stessi nemici incontrati in passato e alla base del funzionamento dei vaccini.<\/p>\n
Le prime osservazioni storiche: da Tucidide a Jenner<\/p>\n
La prima descrizione documentata di memoria immunologica risale all\u2019antica Grecia. Durante la grande peste di Atene del 430 a.C., lo storico Tucidide osserv\u00f2 un fenomeno curioso: coloro che erano guariti dalla malattia non si ammalavano una seconda volta, anche quando assistevano i nuovi malati. Tucidide non poteva immaginare i meccanismi molecolari alla base del fenomeno che stava descrivendo, ma la sua acuta osservazione aveva colto una delle caratteristiche fondamentali del sistema immunitario.<\/p>\n
Il passo successivo nella comprensione e nell\u2019applicazione della memoria immunologica avvenne nel XVIII secolo con la pratica della variolizzazione. Questa tecnica, sviluppata inizialmente in Cina e nell\u2019Impero Ottomano, consisteva nell\u2019inoculare materiale prelevato dalle pustole di pazienti affetti da vaiolo in forma lieve su persone sane. La vera rivoluzione arriv\u00f2 per\u00f2 con Edward Jenner nel 1796. Il medico inglese osserv\u00f2 che le mungitrici che contraevano il vaiolo bovino (una forma pi\u00f9 lieve) sembravano protette dal vaiolo umano. Jenner inocul\u00f2 del materiale dal vaiolo bovino nel braccio di James Phipps, un bambino di otto anni e sei settimane dopo, espose deliberatamente il bambino al vaiolo umano: James non si ammal\u00f2. Jenner aveva appena dimostrato il principio della vaccinazione cross-protettiva, utilizzando un patogeno correlato ma meno virulento per indurre protezione contro una malattia pi\u00f9 grave. Il termine \u201cvaccino\u201d deriva proprio da \u201cvacca\u201d, in onore di questa prima applicazione pratica della memoria immunologica.<\/p>\n
Le basi biologiche: linfociti T e B, i guardiani della memoria<\/p>\n
Per comprendere come funziona la memoria immunologica, dobbiamo entrare nel mondo microscopico delle cellule del sistema immunitario. I protagonisti principali di questo processo sono due tipi di globuli bianchi: i linfociti T e i linfociti B. I linfociti B sono le \u201cfabbriche\u201d degli anticorpi. Quando incontrano un patogeno per la prima volta, si attivano e si trasformano in plasmacellule, che producono anticorpi specifici contro quel particolare nemico. Gli anticorpi sono proteine a forma di Y che si legano a specifiche porzioni del patogeno (chiamati antigeni), marcandolo per la distruzione o neutralizzandolo direttamente.<\/p>\n
I linfociti T hanno funzioni diverse a seconda del loro sottotipo. I linfociti T \u201chelper\u201d coordinano la risposta immunitaria, comunicando con altre cellule e aiutando l\u2019attivazione dei linfociti B. I linfociti T \u201ckiller\u201d riconoscono e distruggono direttamente le cellule infette.<\/p>\n
Durante la prima esposizione a un patogeno, chiamata risposta primaria, il sistema immunitario impiega diversi giorni per montare una risposta efficace. \u00c8 in questo periodo che spesso manifesteremo i sintomi della malattia. Tuttavia, una volta sconfitto il patogeno, non tutti i linfociti attivati muoiono: una parte si trasforma in linfociti della memoria. Queste cellule persistono nel nostro organismo per anni, a volte per tutta la vita, rimanendo in uno stato di \u201callerta\u201d. Quando lo stesso patogeno tenta una seconda invasione, le cellule della memoria lo riconoscono e scatenano una risposta molto pi\u00f9 rapida e potente, chiamata risposta secondaria.<\/p>\n
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Le scoperte all\u2019IRB<\/p>\n
Per decenni, gli immunologi hanno considerato le cellule della memoria come un gruppo omogeneo. Tuttavia, alla fine degli anni \u201990, le nostre ricerche, iniziate all\u2019Istituto di Immunologia di Basilea e proseguite a Bellinzona, hanno modificato questa visione. Abbiamo dimostrato che i linfociti T della memoria non erano tutti uguali, ma si dividevano in due popolazioni distinte per caratteristiche e funzioni. I linfociti della memoria \u201ccentrale\u201d fungono da riserva strategica nei linfonodi, sono caratterizzati da una elevata capacit\u00e0 proliferativa e in grado di generare nuove cellule effettrici quando stimolate. I linfociti della memoria \u201ceffettrice\u201d sono invece i soldati di pattuglia che circolano nei tessuti periferici, pronti all\u2019azione immediata ma con una durata di vita pi\u00f9 breve. Una volta distinti i due tipi di linfociti, la ricerca si \u00e8 concentrata nel comprendere i loro ruoli nei meccanismi di difesa, non solo nella protezione dalle infezioni, ma anche nella risposta contro cellule tumorali e nei processi che portano a malattie autoimmuni. Oggi gli studiosi cercano di capire come stimolare queste cellule attraverso la vaccinazione, cos\u00ec da ottenere una protezione pi\u00f9 mirata e duratura. Si studia anche il ruolo dei linfociti T della memoria residente nei tessuti, una terza popolazione di cellule della memoria scoperta pi\u00f9 di recente.<\/p>\n
All\u2019IRB abbiamo poi sviluppato una tecnica innovativa per isolare anticorpi monoclonali umani direttamente dai linfociti B della memoria o dalle plasmacellule. Questa tecnica permette di catturare la memoria anticorpale sviluppata dopo infezioni o vaccinazioni allo scopo di produrre anticorpi terapeutici. Il metodo si \u00e8 rivelato utile per produrre anticorpi monoclonali contro numerosi virus, come il virus dell\u2019influenza, il virus respiratorio sinciziale (RSV) e il virus dell\u2019Ebola. Durante la pandemia COVID-19, anticorpi monoclonali come il Sotrovimab, scoperto a Bellinzona e sviluppato dalla societ\u00e0 Vir Biotechnology in collaborazione con GSK, hanno fornito in tutto il mondo protezione immediata a pazienti ad alto rischio.<\/p>\n
L\u2019evoluzione dei vaccini<\/p>\n
Il cammino dall\u2019intuizione di Jenner alle moderne biotecnologie rappresenta una delle pi\u00f9 affascinanti storie di innovazione medica. I vaccini vivi attenuati, evoluzione diretta dell\u2019approccio di Jenner, contengono versioni indebolite del patogeno che mantengono la capacit\u00e0 di replicarsi ma non di causare malattia. Il vaccino antipolio orale di Albert Sabin distribuito su zollette di zucchero ha permesso campagne di vaccinazione di massa che hanno portato alla quasi eradicazione della poliomielite.<\/p>\n
I vaccini inattivati, come quello sviluppato da Jonas Salk contro la polio, utilizzano patogeni uccisi che mantengono la capacit\u00e0 di stimolare il sistema immunitario. I vaccini a subunit\u00e0 rappresentano una evoluzione ulteriore, contenendo solo le parti essenziali del patogeno. Il vaccino contro l\u2019epatite B, sviluppato negli anni \u201980, fu uno dei primi successi di questa tecnologia.<\/p>\n
Gli ultimi decenni hanno assistito a una vera rivoluzione biotecnologica. Le piattaforme a mRNA e i vettori virali, come quelli sviluppati per il COVID-19, trasformano le nostre cellule in \u201cfabbriche\u201d temporanee di antigeni e hanno scritto un nuovo capitolo nella storia dei vaccini.<\/p>\n
Sfide attuali e prospettive<\/p>\n
Nonostante i progressi straordinari, persistono sfide significative. Alcuni patogeni, come l\u2019HIV e il virus dell\u2019influenza, mutano rapidamente, sfuggendo all\u2019azione protettiva delle cellule della memoria immunologica. I ricercatori stanno identificando regioni conservate dei virus che non mutano facilmente, puntando a indurre immunit\u00e0 contro questi bersagli stabili. L\u2019utilizzo dell\u2019intelligenza artificiale potrebbe accelerare lo sviluppo di questi nuovi vaccini \u201cuniversali\u201d capaci di proteggere contro virus in continua evoluzione.<\/p>\n
Tra le sfide pi\u00f9 impegnative c\u2019\u00e8 quella di comprendere come cambia il sistema immunitario nelle diverse fasi della vita. Nei bambini molto piccoli, il sistema immunitario \u00e8 ancora immaturo e ci\u00f2 comporta difficolt\u00e0 particolari. Comprendere meglio come si sviluppa la memoria immunologica nei primi anni di vita \u00e8 quindi essenziale per ideare strategie vaccinali efficaci contro virus che causano infezioni gravi proprio in questa fascia di et\u00e0, come il virus RSV. All\u2019opposto, nell\u2019et\u00e0 avanzata, il fenomeno dell\u2019immunosenescenza riduce l\u2019efficienza delle risposte immunitarie. I ricercatori dell\u2019IRB, insieme a ricercatori dello IOR e del Politecnico Federale di Zurigo, stanno affrontando insieme questo problema, che fa parte di un ampio progetto di ricerca, NCCR Aging, attualmente valutato dal Fondo Nazionale Svizzero per la Ricerca Scientifica. Una comprensione pi\u00f9 approfondita delle strategie ottimali per stimolare il sistema immunitario degli anziani, indebolito dall\u2019et\u00e0, avrebbe un impatto enorme non solo sull\u2019ottimizzazione dei vaccini esistenti, ma anche per lo sviluppo di vaccini contro patogeni che causano infezioni gravi nella terza et\u00e0 (tra cui lo Stafilococco e la Klebsiella), nonch\u00e9 nello sviluppo di vaccini terapeutici antitumorali.<\/p>\n
Un futuro di protezione personalizzata<\/p>\n
Il viaggio dalla prima osservazione di Tucidide alle scoperte dell\u2019era moderna rappresenta una delle pi\u00f9 grandi conquiste della medicina. La pandemia COVID-19 ha dimostrato quanto rapidamente la scienza possa rispondere alle emergenze sanitarie quando dispone di una solida base di conoscenze sul sistema immunitario. Guardando al futuro, la memoria immunologica continuer\u00e0 a essere al centro degli sforzi per combattere malattie infettive emergenti, sviluppare terapie contro il cancro e comprendere le malattie autoimmuni. Ogni nuova scoperta in questo campo non solo arricchisce la nostra comprensione della biologia umana, ma rafforza le basi su cui costruire una medicina del domani pi\u00f9 efficace e personalizzata.<\/p>\n
*ricercatrice e direttrice del laboratorio di Immunologia Cellulare, IRB<\/p>\n
**direttore fondatore dell\u2019IRB dal 2000 al 2020<\/p>\n
In collaborazione con l\u2019Istituto di Ricerca in Biomedicina (IRB) di Bellinzona, affiliato all\u2019USI, nel suo 25\u00ba anniversario<\/p>\n
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