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Uno studio scopre le prime risposte immunitarie che rendono l’immunoterapia con veleno di insetti il gold standard per la cura delle allergie gravi e dà speranza per migliorare i trattamenti in tutto il mondo.
In uno studio clinico appena pubblicato su Nature Communications, i ricercatori del Luxembourg Institute of Health (LIH), del Luxembourg Centre for Systems Biomedicine (LCSB) dell’Università del Lussemburgo, dell’Allergy Center Wiesbaden, dell’Ulm University Hospital e della Brussels Vrije Universiteit hanno rivelato i primi meccanismi immunitari alla base dell’eccezionale successo degli insetti immunoterapia del veleno.
Lo studio ha identificato cambiamenti molecolari e cellulari precoci già a 8 ore immediatamente successive alle prime somministrazioni di immunoterapia, cambiamenti che apriranno la strada alla tolleranza immunitaria curativa.
Nel complesso, fornisce nuove intuizioni che potrebbero rivoluzionare il trattamento delle allergie e migliorare i risultati per milioni di persone che soffrono di disturbi immunitari cronici.
Le malattie allergiche sono in rapido aumento a livello globale, diventando le condizioni croniche immunomediate più comuni, in gran parte guidate da fattori di stile di vita moderni e influenze ambientali.
Sebbene l’immunoterapia allergene-specifica (AIT) sia l’unico trattamento disponibile in grado di curare potenzialmente alcune allergie, la sua efficacia varia notevolmente tra le varie forme di allergie.
Le allergie al veleno di insetti, come quelle causate da punture di api o vespe, sono l’eccezione, con AIT che offre tassi di guarigione clinica superiori al 90-95%.
Esplorando il modo in cui il sistema immunitario sviluppa una tolleranza a lungo termine al veleno di insetti, lo studio di ricerca clinica ha identificato i principali interruttori molecolari e cellulari che si verificano nelle prime fasi del trattamento, fornendo speranza per migliorare l’AIT contro altre malattie allergiche, dove l’AIT ha meno successo, e contribuendo allo sforzo più ampio per combattere l’epidemia globale di allergie.
“Questo lavoro è una svolta per la scienza delle allergie”, ha spiegato il co-primo autore dello studio, il professor Sebastian
Bode, affiliato congiuntamente al Dipartimento di Infezione e Immunità (DII) dell’Istituto di Salute del Lussemburgo, al Dipartimento di Pediatria e Medicina dell’Adolescenza dell’Università di Ulm e al Dipartimento di Pediatria Generale, Medicina dell’Adolescenza e Neonatologia, Centro Medico dell’Università di Friburgo, Germania.
“Abbiamo scoperto risposte immunitarie precoci, tra cui la regolazione dell’IL-6, una molecola solitamente legata all’infiammazione, che potrebbero svolgere un ruolo cruciale del tutto inaspettato nel ripristinare la tolleranza immunitaria. Questi risultati potrebbero guidare lo sviluppo di trattamenti più efficaci per altre allergie”.
Lo studio ha coinvolto oltre 200 campioni di sangue di pazienti reclutati e trattati presso CHL da un team di specialisti allergologi, che sono stati poi sottoposti ad analisi dettagliate presso il Dipartimento di Infezione e Immunità (DII) della LIH, la BioBanca Integrata del Lussemburgo (IBBL) e il Centro lussemburghese per la biomedicina dei sistemi (LCSB).
Questa rappresenta l’analisi dei dati più approfondita e completa mai eseguita in pazienti con insetto stL’allergia colpisce circa il 2,6%-4% della popolazione in Europa e nel mondo – circa 13-20 milioni di persone in tutta l’UE e nel Regno Unito – che sono a rischio
di un esito fatale da una puntura d’insetto se non trattate con il veleno di insetti AIT.
I collaboratori internazionali dell’Ospedale universitario VUB di Bruxelles e dell’Allergy Centre Wiesbaden in Germania hanno fornito
ulteriori competenze, garantendo un’indagine approfondita e di vasta portata.
“La portata e la precisione di questo studio non hanno eguali”, ha osservato il professor Jorge Goncalves, esperto computazionale presso il Luxembourg Centre for Systems Biomedicine, Università del Lussemburgo.
«Abbiamo sviluppato algoritmi avanzati per consentire l’analisi degli enormi set di dati di >200 milioni di cellule immunitarie, che altrimenti non potrebbero essere gestite con approcci precedentemente esistenti».
“Abbiamo analizzato in modo imparziale ciascuno dei 25.000 geni in un sottogruppo di cellule T patogene purificato da ~ 200 campioni di sangue”, ha aggiunto l’assistente professore Enrico Glaab, uno scienziato di big data, anch’egli del Centro lussemburghese per la
biomedicina dei sistemi.
“I nostri nuovi strumenti hanno accelerato l’elaborazione dei dati, permettendoci di scoprire i meccanismi molecolari precoci nascosti che guidano la tolleranza immunitaria”.
“Uno dei risultati più rivoluzionari dello studio è stata la scoperta di un’attivazione controllata e di basso livello del percorso IL-6 all’interno di uno specifico sottogruppo immunitario durante l’immunoterapia allergene-specifica (AIT) per le allergie al veleno di insetti”, ha detto il dottor Feng Hefeng, uno degli autori co-senior dello studio.
“Mentre l’IL-6 è tipicamente nota per guidare l’infiammazione nelle malattie croniche, la nostra ricerca ha rivelato il suo ruolo inaspettato
nella transizione del sistema immunitario verso la tolleranza. Abbiamo scoperto che durante l’AIT, l’IL-6 è attivata temporalmente
a livelli molto più bassi rispetto alle tipiche risposte infiammatorie, svolgendo un ruolo protettivo cruciale. Questa attivazione sottile ma cruciale aiuta il corpo ad adattarsi agli allergeni del veleno, promuovendo la tolleranza immunitaria a lungo termine
e prevenendo gravi reazioni allergiche”.
La ricerca ha anche evidenziato l’importanza delle cellule regolatorie B (Breg) molto presto durante l’AIT, che sono vitali per la produzione di IL-10 per mantenere l’equilibrio del sistema immunitario in molte malattie.
Inoltre, lo studio ha identificato specifiche cellule immunitarie plastiche ibride che combinano le caratteristiche di
diversi sottogruppi immunitari classici ben noti.
Queste cellule ibride svolgono un ruolo chiave nel collegare le risposte immunitarie innate e adattative, facilitando la transizione del sistema immunitario verso la tolleranza.
La scoperta di queste cellule immunitarie flessibili offre nuove intuizioni sulla “magia molecolare” dietro il veleno di insetti AIT.
“Le malattie allergiche sono le condizioni croniche immuno-mediate più comuni a livello globale, che colpiscono milioni di persone”, ha detto il professor Ludger Klimek del Centro tedesco per la rinologia e l’allergologia.
“Comprendendo il motivo per cui l’AIT del veleno di insetti è così efficace, speriamo di migliorare le terapie per altri allergeni
e, in ultima analisi, di combattere la crescente epidemia di allergie”.
Oltre ai suoi contributi scientifici, lo studio ha implicazioni pratiche. Dimostra la necessità di considerare i ritmi circadiani nella progettazione degli studi clinici, come le risposte immunitarie fluttuano durante il giorno.
I risultati hanno anche ispirato la creazione di una piattaforma interattiva di dati immunitari che è direttamente collegata alla pubblicazione e consente ai ricercatori di tutto il mondo di esplorare i risultati dello studio e utilizzarli come base per ulteriori ricerche.
“Questa è la ricerca traslazionale al suo meglio”, ha aggiunto il professor Jan Gutermuth, del Dipartimento di Dermatologia della Vrije Universiteit Brussel.
“Il nostro lavoro unisce la pratica clinica e la scienza all’avanguardia, utilizzando l’immunoterapia con veleno di insetti come modello clinico per svelare i segreti della tolleranza immunitaria. Il potenziale per trasformare i trattamenti per le allergie è immenso”.
“Si prevede che i risultati avranno implicazioni di vasta portata, non solo per migliorare i trattamenti delle allergie, ma anche per comprendere la tolleranza immunitaria in altre condizioni croniche”, ha concluso il professor Markus Ollert, autore principale del lavoro e direttore del Dipartimento di infezione e immunità della LIH.
