I batteri della tubercolosi possono "fingere di essere morti" per sopravvivere alla risposta immunitaria

Il vaccino protegge ogni anno oltre 100 milioni di neonati da forme gravi di tubercolosi (TBC), tra cui il mortale gonfiore cerebrale che può svilupparsi nei neonati. Tuttavia, lo stesso vaccino non previene la forma di TB più comune negli adulti, che attacca i polmoni. Questo permette alla malattia di rimanere la malattia infettiva più mortale al mondo, uccidendo 1,25 milioni di persone all'anno.

Secondo la maggior parte degli studi, l'attuale vaccino contro la tubercolosi produce una potente risposta immunitaria. Tuttavia, le misure standard di immunità non sono sufficienti a prevedere la protezione negli adulti. Per questo motivo, gli scienziati della Cummings School of Veterinary Medicine della Tufts University, dell'Università dello Utah, della Harvard TH Chan School of Public Health e della Texas A&M University hanno adottato un nuovo approccio: hanno studiato come il batterio della tubercolosi elude il sistema immunitario che è predisposto a distruggerlo.

Il loro studio genetico sui topi, pubblicato di recente su npj Vaccines, ha dimostrato che i batteri della tubercolosi possono sostanzialmente "fingere di essere morti" per sopravvivere alla risposta immunitaria.

La tubercolosi è nota anche con il suo nome storico, consunzione, termine che riflette la progressione lenta, debilitante e spesso fatale della malattia.

"C'è un bisogno urgente di una migliore prevenzione, perché il trattamento da solo non fermerà la diffusione della tubercolosi", afferma Amanda Martino, MD, MPH, PhD, professore associato presso la Cummings School of Veterinary Medicine e coautrice dello studio. "Quando i farmaci contro la tubercolosi sono diventati disponibili più di 60 anni fa, i casi sono diminuiti drasticamente in tutto il mondo. Ma la tubercolosi è tornata con l'epidemia di HIV e sta diventando sempre più resistente agli antibiotici tradizionali. Ora, sono disponibili solo pochi nuovi farmaci per trattare la tubercolosi resistente, il che rende la cura molto più difficile".

A differenza di altre malattie respiratorie come l'influenza o il COVID-19, che sono causate da virus e richiedono aggiornamenti costanti del vaccino a causa delle loro frequenti mutazioni, la tubercolosi è causata da un batterio geneticamente molto stabile, il Mycobacterium tuberculosis. In teoria, questo significa che la malattia dovrebbe essere facilmente prevenibile con un vaccino.

Nel loro studio, il team ha utilizzato una tecnica chiamata sequenziamento tramite inserimento di trasposoni (TnSeq) per determinare quali geni erano necessari ai batteri per sopravvivere in quattro gruppi di topi.

• Il primo gruppo è stato vaccinato con un vaccino esistente (sviluppato oltre 100 anni fa da un ceppo di tubercolosi nei bovini).
• Il secondo ha ricevuto un vaccino sperimentale basato su un ceppo umano di tubercolosi, che studi preclinici hanno dimostrato indurre una risposta immunitaria più forte.
• Il terzo gruppo era stato precedentemente infettato dalla tubercolosi e poi curato con antibiotici.
• Il quarto gruppo (controllo) non era mai stato esposto al vaccino o all'infezione.

Gli scienziati si aspettavano di trovare geni chiave che i batteri utilizzano per sopravvivere negli ospiti vaccinati, e in effetti hanno trovato diversi potenziali bersagli per futuri vaccini. Ma la sorpresa più grande sono stati i geni di cui i batteri non avevano bisogno dopo la vaccinazione o l'infezione.

"Siamo rimasti particolarmente sorpresi dal fatto che alcuni geni normalmente importanti per la rapida crescita dei batteri e la conseguente grave infezione da tubercolosi non fossero così necessari quando i batteri infettano un organismo con una risposta immunitaria preesistente, derivante da una vaccinazione o da un'infezione precedente", ha affermato Martino.

I ricercatori hanno invece scoperto che i batteri della tubercolosi cambiano strategia, affidandosi ad altri geni che li aiutano a fronteggiare lo stress e a "bloccarsi" in un ambiente sfavorevole.

"Sospettiamo che i batteri stiano in un certo senso 'nascondendosi', restando in silenzio finché la risposta immunitaria non si indebolisce, a causa dell'efficacia del vaccino, dell'HIV o di altri fattori", spiega Allison Carey, professoressa associata presso l'Università dello Utah e coautrice dello studio.

Queste scoperte potrebbero aiutare gli scienziati a creare farmaci da utilizzare insieme ai vaccini per aiutare il sistema immunitario a "staccare" la tubercolosi da dove si nasconde.

Il team ha anche scoperto che diversi vaccini, o il modo in cui vengono somministrati, alterano i geni di cui la tubercolosi ha bisogno per sopravvivere. Questo dimostra che vaccini diversi esercitano pressioni diverse sui batteri e apre la strada a nuove e più efficaci combinazioni di vaccino e richiamo.

"Questo batterio è incredibilmente ben adattato a sopravvivere nel sistema immunitario", afferma Martino. "Infetta le persone fin dall'antico Egitto. Sono necessarie ulteriori ricerche per sconfiggere finalmente la tubercolosi e tenere sotto controllo questa emergenza globale".