NOVEL MOLECULAR CANDIDATES WITH PROPHYLACTIC AND THERAPEUTIC POTENTIAL AGAINST HIV AND MEASLES INFECTIONS

Le vaccinazioni preparano il corpo a difendersi dai virus, riducendo notevolmente il rischio di infezione e, in particolare, di malattia grave e morte. La tesi in questione affronta due obiettivi principali basati su questa concezione: (1) esaminare vari frammenti derivati da un anticorpo anti-idiotipo come potenziali immunogeni per il virus dell'immunodeficienza umana di tipo 1 (HIV-1) e (2) sviluppare anticorpi terapeutici contro le complicanze del virus del morbillo (MeV) a livello del sistema nervoso centrale (SNC), il tutto in un contesto preclinico. Alla fine del 2024, più di 40 milioni di persone in tutto il mondo erano HIV-1 positive, con oltre 1.4 milioni di bambini di età compresa tra 0 e 14 anni. Sebbene la terapia antiretrovirale (ART) a lungo termine permetta di ridurre il carico virale a valori non rilevabili, attualmente non esiste un trattamento che eradichi completamente l'HIV-1. Pertanto, la necessità di un vaccino efficace sottolinea l'importanza della continua ricerca medica su nuove molecole, in particolare applicate alla vaccinoprofilassi. Nel corso degli anni, una serie di evidenze hanno suggerito che le immunoglobuline sviluppate contro la regione idiotipica di un anticorpo anti-HIV-1 potrebbero avere un paratopo strutturalmente simile a quello dell'anticorpo primario. Questa somiglianza potrebbe permettere loro di legarsi all’antigene originale. Inoltre, grazie alle loro ridotte dimensioni, i frammenti di anticorpo ingegnerizzati offrono nuove opportunità biofarmaceutiche. Per questo motivo, il frammento legante l’antigene (Fab), il frammento variabile a catena singola (scFv) e il minibody (Mb) ottenuti da un anticorpo anti-idiotipo HIV-1 (P1) sono stati somministrati in vivo sia in conigli che in primati non umani (NHP) applicando due protocolli di vaccinazione distinti. L'obiettivo era determinare se diversi frammenti derivati da un anticorpo anti-idiotipo potessero indurre una risposta immunitaria specifica contro la glicoproteina esterna gp120, il principale bersaglio anticorpale dell'HIV-1. Il formato Mb VHVL si è rivelato l’unico altamente efficace nel generare elevati livelli di anticorpi anti-gp120 nei conigli. Questa scoperta è promettente e apre la possibilità per ulteriori studi su questo frammento ingegnerizzato progettato per funzionare come immunogeno per l’HIV-1. Al contrario, nessuno dei frammenti testati derivati da P1 ha mostrato di indurre una risposta umorale anti-gp120 HIV-1 negli NHP. Per valutare un potenziamento dell’immunogenicità e della qualità complessiva degli anticorpi elicitati, dovrebbero essere esplorate modifiche nei protocolli di immunizzazione vaccinale impiegati. I cambiamenti potrebbero includere la combinazione di più frammenti dell'anticorpo P1 con dosi di richiamo a base di costrutti trimerici SOSIP e il cambio o l’impiego di combinazioni di adiuvanti. La seconda parte di questa tesi si concentra sul MeV, un'altra grave minaccia per la salute globale. Ad agosto 2025, negli Stati Uniti d’America sono stati ufficialmente riportati 32 focolai di morbillo, con il 92% dei casi tra individui non vaccinati. L'aumento dell’esitazione vaccinale contribuisce a una diminuzione della vaccinazione contro il MeV, arrivando globalmente, nel 2023, a 10.3 milioni di persone infette. Il MeV è altamente contagioso e, poiché non è stata raggiunta l'immunità di gregge, rappresenta una grave minaccia per tutte le popolazioni vulnerabili che non possono ricevere l’attuale vaccino vivo attenuato. Inoltre, quando l'infezione da MeV avviene in bambini di età inferiori ai 12 mesi, si verificano complicanze al sistema nervoso centrale (SNC), tra cui la letale panencefalite subacuta sclerosante (SSPE), che colpisce gli stessi bambini anni dopo l’eliminazione della malattia, con un’incidenza di 1:609. In questa tesi, un 'cocktail di anticorpi' composto da tre anticorpi umanizzati anti-MeV (77.1, Y10F e H55) è stato inizialmente testato in vitro per valutare il suo potenziale sia profilattico che terapeutico. In sintesi, 77.1 si lega alla conformazione di pre-fusione della proteina F del MeV, stabilizzandola in uno stato intermedio. Y10F riconosce la regione apicale della proteina F, bloccandola nella conformazione di pre- fusione, mentre H55 si lega alla proteina H, impedendo la sua interazione con il recettore e l'attivazione della proteina F. Pertanto, la combinazione di tutti e tre gli anticorpi ha comportato un significativo aumento della capacità inibitoria, indicando un'attività sinergica tra gli stessi. Successivamente, poiché le complicanze al SNC da MeV sono attualmente incurabili, una modifica di tre amminoacidi (M252Y/S254T/T256E [YTE]) nella frazione costante (Fc) di 77.1 (77.1YTE) è stata testata in vivo per determinare se la stessa aumentasse la localizzazione dell'anticorpo nel SNC rispetto alla versione non modificata (77.1). Di conseguenza, 77.1YTE si localizza efficientemente nel cervello, rimanendo rilevabile anche 168 ore dopo l'iniezione. Inoltre, 77.1YTE mantiene la capacità di legarsi alla conformazione naturale della proteina F del MeV, indicando che potrebbe essere efficace contro ceppi di morbillo che si diffondono nel SNC. Questo costituisce un primo, significativo progresso verso un potenziale utilizzo come approccio terapeutico.

Grantor dc:publisher

Università degli Studi di Milano

Year dc:date

2026

Author dc:creator

• LATERZA, GIULIA

Contributors dc:contributor

• tutor: A. Soggiu; co-tutor: R. A. Diotti; supervisors: J. Carrillo
• M. Porotto ; coordinator: F. Parazzini
• CARRILLO
• JORGE; POROTTO
• MATTEO
• G. Laterza
• SOGGIU, ALESSIO
• PARAZZINI, FABIO

• HIV-1 vaccine
• anti-idiotype
• antibody
• measles viru
• central nervous system
• YTE modification
• Settore MVET-03/A - Malattie infettive degli animali

Statement dc:rights

• info:eu-repo/semantics/embargoedAccess
• license:Creative commons
• license uri:http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/

Language dc:language

eng

Handle dc:identifier

https://hdl.handle.net/2434/1209695

OAI identifier oai:identifier

oai:air.unimi.it:2434/1209695