La ricerca di un vaccinoantimeningococco B

Maria Grazia Pizza

Roma, 5 luglio 2005

Le meningiti batteriche potranno presto essere eliminate

MenC Disponibile dal 2000

In sviluppo /E’ fattibile!MenY, W, A

capsula

polisaccaride Carrier

Polisaccaride o oligosaccaride coniugato

MenB ????? L’ultimo ostacolo…..

La capsula polisaccaridica del MenB è un “self antigen”

Il polisaccaride della capsula del sierogruppo B è un polimero dell’acido polisialico presente anche nelle glicoproteine di adesione CAM (CellAdhesion Molecules), espresse nel periodo pre- e post-natale e dai tessuti neuronali adulti.

Approcci per un vaccino contro MenB

•Rischio di autoimmunitàBasati sullacapsula • Vaccini polisaccaridici

••VariabilitVariabilitàà antigenicaantigenica•• Protezione solo contro ilceppo omologo (OMV)

Basati suantigeni

• Vaccini OMV (Cuban, Norwegian)

• Vaccini ricombinantimultivalenti OMP (RIVM)

• Transferrin-binding proteins• H.8, NspA surface antigen

OMV vaccine preparation

OMV extracted OMV vesicles“blebbing”meningococcus

purifiedLPS-depleted OMV

Outer membrane proteins vesicle-based vaccines (OMV):

•Rappresentano i vaccini ideali nel caso di epidemie di tipoclonale.

• Efficaci solo contro il ceppo omologo.

Durante gli anni ’80, molte prove di cliniche di efficacia sonostate condotte in Brasile, Cile, Norvegia e Cuba con vaccine basati su ceppi diversi.

Dopo due dosi l’efficacia verso il ceppo omologo è >70% ma solo negli adulti.

Sono necessarie 3 dosi per avere protezione nei bambini contro il ceppo omologo.

New Zealand Notified Meningococcal Rates 2001

#Northland

#

South Auckland

#

North West Auckland

#

Waikato#

Gisborne#

Eastern Bay of Plenty

#

Rotorua#

Central Auckland#

Tauranga

# Canterbury

# Otago#Southland

#

South Canterbury

#West Coast

#

Nelson-Marlborough #

Wairarapa#

Wellington

#

Hutt

2001 17 casi/100000

2004 14 casi/100000

Un vaccino per la Nuova Zelanda

• Un vaccino “tailor made” è stato sviluppato, specifico per il ceppo MenBNZ.

• Progetto di collaborazione tra il Ministerodella salute della Nuova Zelanda, Chiron e l’NIPH norvegese.

• Programma di ummunizzazione per tutte le fasce di età al di sotto dei 20 anni.

Un nuovo approccio per un vaccinocontro menB

Reverse vaccinology Reverse vaccinology

VaccinoVaccino Men B:un Men B:un approccioapproccio genomicogenomico

600 potenziali candidati identificati

350 proteine espressein E.coli

344 proteine purificate ed usateper immunizzare topi

91 nuove proteine, esposte in superficie, identificate

28 nuove proteine con attività battericida

antigeni migliori

ProblemaProblema di di variabilitvariabilitàà antigenicaantigenica

La maggior parte degli antigeni noti mostranovariabilità antigenica e non rappresentano deicandidati ideali per lo sviluppo di un vaccinocapace di proteggere contro i vari ceppi di

meningococco B

Sono gli antigeni identificati conservati in termini di sequenza?

AlberoAlbero filogeneticofilogenetico

AlcuniAlcuni antigeniantigeni sonosono benben conservaticonservati……....

……altrialtri sonosono pipiùù variabilivariabili

Inoltre…..

Sono gli antigeni conservati capaci di

indurre una risposta battericida contro ceppi

diversi?

Un vaccino basato su una combinazione di antigeni potrebbe essere capace di proteggere contro ceppi diversi di meningococco B.

GNA 1870, uno dei nuovi antigeni identificati dall’analisi del genoma di Neisseria meningitidis MC58

• Predetta come proteina di superficie di 274 aa.• Caratterizzata da un tipico motivo di lipoproteine, con un ”lipo-box”:

“Leu-X-X-Cys”• Bassa omologia con un dominio di TfbA (Transferrin binding protein)

di Actinobacillus pleuropneumoniae

E’ una lipoproteina esposta in superficie

Non lega la trasferrina umana

Induce anticorpi battericidi

E’ espressa da tutti i ceppi di Neisseria analizzati

E’ conservato in sequenza?Il gene è stato amplificato in circa 150 ceppi di Neisseria

11

22

33 93-100%

93-100%

92-100%

•L’attività battericida è variante specifica: anticorpi controciascuna variante inducono battericidia solo verso il ceppo omologo.• Sieri policlonali ed un anticorpo monoclonale sono stati usati per mappare gli epitopi lineari e conformazionali.

Map of the regions containing epitopes

dodecapeptides

A B C

<4<4<4<4

32768

524288 16384

8192

512<4

<4

BCA MC58

ABC

ABBC

101 173 2551aa numbering

Full length

16

Freund’s Alum

Gli epitopi battericidi sonolocalizzati prevalentementenel dominio BC.

ConclusioniConclusioni

Mediante l’approccio di “reverse vaccinology”siamo riusciti ad identificare degli antigeni esposti sulla superficie del batterio, conservati e capaci di indurre una risposta battericida contro vari ceppi di meningococco.

Il vaccino finale sarà basato su una combinazione di antigeni.

Prove cliniche sono in corso per valutarel’immunogenicità nell’uomo e la capacità di proteggere contro ceppi diversi.

Conclusioni

La meningite batterica sarà eliminata negli anni futuri

Il gruppo MenBMolecular biologyBeatrice AricòFederica Di MarcelloDavide SerrutoBarbara Capecchi

BiochemistrySilvana SavinoLaura CiucchiDaniele VeggiElena Cartocci

SerologyMarzia M. GiulianiBrunella BrunelliAlessia BiolchiLaura SantiniEnrico LuzziBarbara GalliFrancesca Ferlicca

GeneticsJeannette Adu-BobieGene variability

Maurizio ComanducciStefania BambiniFrancesca Morandi Bioinformatics

Vega MasignaniMaria Scarselli

Rino Rappuoli