Il gruppo di virologi dell’Università del Piemonte Orientale, in collaborazione con i colleghi dell’Università di Torino, coordinati dalla professoressa Marisa Gariglio (Dipartimento di Medicina traslazionale), hanno messo a punto un sistema automatizzato per la valutazione avanzata della risposta immunitaria nel siero dopo l'infezione naturale da virus SARS-CoV-2 o in risposta ai vaccini. Lo studio che descrive il modo in cui i ricercatori hanno affinato questa nuova tecnica (Patterns of neutralizing humoral response to SARS-CoV-2 infection among hematologic malignancy patients reveal a robust immune response in anti-cancer therapy-naive patients) è stato pubblicato il 18 gennaio 2022 su Blood Cancer Journal, tra le più autorevoli riviste scientifiche del gruppo Nature.

In effetti uno degli aspetti più problematici della pandemia riguarda proprio i pazienti cosiddetti “fragili”; persone con disfunzioni del sistema immunitario — per esempio per concomitanti malattie tumorali, soprattutto ematologiche — che possono alterare significativamente la reazione immunitaria dell’ospite e abbassare l’efficacia dei vaccini, oltre ad aggravare il quadro clinico dovuto alla COVID-19.

In questo contesto siamo riusciti a intensificare le indagini indirizzate alla caratterizzazione della risposta immunitaria nei soggetti fragili in risposta all’infezione naturale, con l'obiettivo di modulare e sviluppare strategie vaccinali personalizzate per le categorie di pazienti che ne hanno più bisogno. Penso, per esempio alla somministrazione di dosi extra di vaccino (booster) o all’impiego di altre formulazioni di vaccino che sono in fase di approvazione.

Qual è il meccanismo che avete messo a punto?

Il test, nello specifico, valuta il livello di anticorpi neutralizzanti l’infezione, distinguendo quindi con test di infezione in vitro gli anticorpi funzionalmente in grado di bloccare l’entrata del virus nelle cellule rispetto a tutti gli anticorpi generici. Questa indagine viene effettuata utilizzando una tecnologia high-throughput ad alta resa numerica e un virus non patogeno modificato geneticamente in modo da esprimere in superficie la proteina Spyke del SARS-CoV-2 (definito virus chimera), operazione possibile grazie alla collaborazione internazionale con l'Università di Washington, negli Stati Uniti.

La coorte di pazienti ematologici analizzata (180 persone) afferisce alle unità ematologiche piemontesi di Novara, Alessandria e Cuneo; lo studio clinico è stato coordinato dal professor Gianluca Gaidano, direttore della struttura di Ematologia dell’Università del Piemonte Orientale e dell’Azienda Ospedaliero-Universitaria “Maggiore della Carità” di Novara.

I risultati ottenuti fanno emergere l’estrema eterogeneità nella risposta immunitaria di questi pazienti, con evidenti stratificazioni legate alla tipologia e al grado di avanzamento della malattia ematologica. In particolare, lo studio evidenzia per la prima volta che i pazienti che non assumevano terapia antineoplastica durante l’infezione da SARS-CoV-2 hanno sviluppato una risposta immunitaria molto più forte e protettiva in termini di anticorpi neutralizzanti.

Verso quale direzione amplierete la base di ricerca?

L’approfondimento e validazione di questi risultati su coorti più ampie di pazienti fragili permetterà lo sviluppo di strategie vaccinali personalizzate, anche in termini di cronologia della somministrazione del vaccino rispetto alla fase della malattia. Potremo avere avanzamenti concreti nella gestione della pandemia nelle categorie di soggetti più vulnerabili. Gli stessi pazienti sono stati analizzati con lo stesso tipo di indagine anche dopo la somministrazione del vaccino, dopo la seconda e dopo la terza dose. Stiamo attualmente elaborando i dati che speriamo saranno presto disponibili per la comunità scientifica come pubblicazione. In parallelo, in collaborazione con il gruppo del professor Vincenzo Cantaluppi (direttore della struttura di Nefrologia dell’Università del Piemonte Orientale e dell’Azienda Ospedaliero-Universitaria “Maggiore della Carità” di Novara) stiamo allargando le indagini su un’altra importante e numerosa categoria di pazientifragili, ossia i soggetti trapiantati di rene, in dialisi o in lista d’attesa per il trapianto. Anche in questi pazienti è assolutamente necessario approfondire con diagnostica avanzata la risposta umorale in risposta al programma vaccinale in modo da prevedere il grado di vulnerabilità alla infezione da SARS-CoV-2. Infatti, il test di dosaggio degli anticorpi neutralizzanti anti-SARS-CoV-2 permette di stabilire, attraverso l’uso di modelli matematici già in uso, il grado di protezione e di conseguenza personalizzare il programma vaccinale sul singolo individuo grazie a dosi extra o a nuovi farmaci in fase di approvazione.

Oltre ai risultati della ricerca va sottolineato il contributo fondamentale della Regione Piemonte che, attraverso il bando INFRA-P (azione 173), ha finanziato l’acquisto dello strumento automatizzato installato presso il Centro di Ricerca per le malattie Autoimmuni e Allergiche dell'Università del Piemonte Orientale a Novara (CAAD). Questo macchinario permette di combinare un sistema di microscopia automatizzata con la rilevazione in fluorescenza su piastra (Agilent Cytation 5 Cell Imaging Multi-Mode Reader) e l’analisi grazie a un software dedicato.