Potenziare le capacità di prevenire le infezioni del sistema immunitario
La nostra prima linea di difesa contro le malattie è la complessa rete di cellule, organi e proteine che compongono il sistema immunitario umano: nonostante il lavoro straordinario di pattugliamento dell’organismo e di eliminazione di invasori nocivi quali virus e batteri, a volte questo sistema può aver bisogno di un leggero stimolo, che è esattamente ciò che riceve ogni volta in cui si somministra un vaccino, un farmaco o una terapia. Ma se potessimo fare di più per consentire al sistema immunitario di rispondere meglio alle infezioni? «Capire come il sistema immunitario interagisce con virus specifici e come questa interazione influisce sulla patogenesi delle infezioni virali potrebbe essere la chiave per sviluppare vaccini migliori, terapie antivirali aggiornate e strumenti diagnostici avanzati», afferma Søren Riis Paludan, professore di biomedicina presso l’Università di Aarhus. Con il supporto del progetto ENVISION, finanziato dall’UE, Paludan intende servirsi di questa chiave. «Il nostro obiettivo è individuare nuovi meccanismi con cui le cellule contrastano le infezioni, fornendo al contempo informazioni sulle vie di segnalazione cellulare che favoriscono la difesa e la malattia durante l’infezione», aggiunge.
Aprire a nuove terapie per il trattamento dell’encefalite da herpes simplex
Il risultato più importante della ricerca del progetto è la scoperta di TMEFF1 come primo fattore di restrizione antivirale neurone-specifico per l’encefalite da herpes simplex (HSE) nell’uomo. L’HSE è un’infezione rara ma grave che si verifica quando il virus herpes simplex (HSV) raggiunge il cervello e ne infetta le cellule. «Da un lato abbiamo dimostrato che la presenza di TMEFF1 può aiutare a prevenire l’infezione cerebrale da HSV limitando la capacità di accesso del virus nei neuroni corticali del cervello, dall’altro abbiamo dimostrato come una carenza ereditaria di TMEFF1 renda una persona più sensibile all’infezione», spiega Paludan. Secondo Paludan, il ruolo preventivo di TMEFF1 potrebbe essere sfruttato per sviluppare nuove modalità di trattamento dell’HSE.
Eliminare i virus prima che provochino un’infezione
Il progetto, con il supporto del Consiglio europeo della ricerca, ha esaminato anche la via del fattore inducibile dall’ipossia (HIF), un sistema di segnalazione cellulare che regola le risposte delle cellule a bassi livelli di ossigeno, e l’autofagia, un processo cellulare che comporta l’autodigestione di componenti cellulari danneggiati o non necessari. «Abbiamo scoperto il precoce ruolo difensivo dell’ospite svolto dall’HIF e dall’autofagia, che eliminano o riducono una vasta gamma di virus diversi prima che possano causare un’infezione grave», osserva Paludan. I ricercatori si sono poi avvalsi di studi molecolari e modelli murini per individuare le modalità di attivazione della via immunitaria cGAS-STING attivata dal DNA durante l’infezione da virus a DNA. «Abbiamo scoperto che questa via è essenziale per attivare la difesa dell’ospite nel cervello, soprattutto nel tipo di cellule chiamato microglia», aggiunge Paludan.
Selezione di nuovi meccanismi antivirali
Oltre ai numerosi risultati scientifici ottenuti, il progetto ha anche formato la prossima generazione di scienziati in biomedicina. Questi scienziati, insieme a Paludan, cercheranno ora di individuare nuovi meccanismi antivirali, prestando particolare attenzione al cervello. Il loro lavoro sarà teso inoltre a caratterizzare i ruoli fisiologici di questi meccanismi nelle malattie virali. «Anche se ENVISION è terminato continueremo a lavorare su alcune delle scoperte più importanti del progetto, perché c’è ancora molto da imparare su queste nuove molecole e vie», conclude Paludan.
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