Ogni anno, i vaccini antinfluenzali salvano vite umane. Questi vaccini sono efficaci nel proteggere la popolazione dalle infezioni influenzali gravi, ma non tutti ottengono lo stesso livello di protezione.

“Alcune persone rispondono in modo incredibilmente forte ai vaccini antinfluenzali annuali, mentre altre non rispondono affatto”, afferma Tal Einav, Ph.D. , Professore associato presso la Bodman Family presso il La Jolla Institute for Immunology (LJI) e membro del Center for Vaccine Innovation dell’LJI.

Einav e i suoi colleghi hanno sviluppato un modello di apprendimento automatico per analizzare enormi set di dati provenienti da molteplici studi sui vaccini antinfluenzali. I ricercatori stanno utilizzando questo strumento per risolvere un grande mistero scientifico: possiamo prevedere chi risponderà in modo debole o forte al vaccino?

Il team di ricerca ha condiviso i risultati in un recente studio publicatoo da eBioMedicine. I ricercatori hanno utilizzato il loro modello di apprendimento automatico per individuare tendenze in 20.000 risposte anticorpali provenienti da studi sull’influenza condotti tra il 1997 e il 2021. “Da questo punto di vista, con tutti questi set di dati, è possibile iniziare a esplorare la risposta al vaccino in modi fondamentalmente nuovi”, afferma Einav, autore senior dello studio.

I ricercatori hanno scoperto che il modo migliore per prevedere la risposta di una persona a un futuro vaccino antinfluenzale (contenente il ceppo influenzale attualmente in circolazione) è misurare la sua risposta immunitaria al ceppo di vaccino antinfluenzale utilizzato l’anno precedente, e quello ancora prima, e quello ancora prima.

Infatti, le risposte di una persona ai precedenti ceppi influenzali sono un indicatore ancora più attendibile delle risposte future rispetto all’età, al sesso, alla posizione geografica o alla dose di vaccino ricevuta.

“Molti studi hanno dimostrato che l’età ha un effetto. Abbiamo appena dimostrato che si tratta di un effetto molto limitato, mentre si possono ottenere previsioni molto più attendibili con le risposte anticorpali misurabili nel sangue“, afferma Einav.

Il tuo sangue ricorda 

Il virus dell’influenza acquisisce alcune mutazioni ogni anno, quindi i ricercatori tendono a non soffermarsi sulla risposta anticorpale di un individuo ai ceppi influenzali del passato. Piuttosto, considerano la risposta ai ceppi attualmente in circolazione.

Il nuovo studio dell’LJI dimostra quanto sia importante guardare indietro nel tempo. 

Quando una persona si vaccina o contrae un’infezione virale, il suo corpo produce cellule immunitarie e anticorpi specializzati. Alcune di queste cellule immunitarie e anticorpi permangono per anni, fornendo una protezione a lungo termine contro le malattie.

Gli scienziati possono misurare la forza di questa “memoria” del sistema immunitario esaminando i livelli di anticorpi, o titoli, nel sangue di una persona. I titoli anticorpali sono affascinanti perché fungono da una sorta di registro storico di ciò che il sistema immunitario ha incontrato nel corso della vita. 

Poiché l’influenza muta rapidamente e le formulazioni del vaccino antinfluenzale cambiano ogni anno, gli scienziati possono distinguere tra la risposta anticorpale ai virus dell’anno in corso, quella dell’anno scorso o anche di quelli precedenti. Misurando tutti questi ceppi, i ricercatori possono raccogliere un registro cronologico affidabile delle risposte immunitarie di una persona all’influenza in ciascun anno. 

“Il sangue non dimentica”, dice Einav. 

La “firma” di un forte rispondente al vaccino

I ricercatori hanno scoperto che i soggetti con una forte risposta al vaccino presentavano titoli anticorpali “a zig-zag”, che risultavano elevati in un anno, bassi rispetto al ceppo dell’anno precedente, nuovamente elevati l’anno prima e continuavano in questo modo. Lungo una linea temporale, questi picchi creano uno schema regolare che ricorda una fila di denti di squalo, dove ogni picco indica una forte risposta a quello specifico ceppo influenzale.

Einav afferma che queste fluttuazioni annuali sono un utile “segno distintivo” di un sistema immunitario in stato di massima allerta. “I soggetti che hanno risposto bene tendevano ad avere questi picchi irregolari”, afferma Einav.

I titoli anticorpali apparivano piuttosto diversi nei soggetti con risposta debole, i cui grafici temporali tendevano ad essere più uniformi. Alcuni soggetti con risposta debole presentavano risposte anticorpali che si stabilizzavano più frequentemente nel corso degli anni. La loro risposta anticorpale contro il ceppo influenzale di quest’anno tendeva a essere simile alla loro risposta al ceppo dell’anno successivo. “Tuttavia, quando il virus si evolve l’anno successivo e il vaccino cambia, questi individui tendono a rispondere male“, afferma Einav.

Sebbene questi risultati siano stati validi per oltre 20 stagioni influenzali, i ricercatori hanno ulteriormente testato il loro modello di apprendimento automatico su quattro recenti studi sui vaccini condotti nel 2022 e nel 2023. Questi studi includevano dati provenienti da un’ampia fascia di partecipanti allo studio a La Jolla, in California e ad Athens, in Georgia, a cui era stato somministrato uno dei tre tipi di vaccino antinfluenzale.

Il modello era valido. Indipendentemente dalle caratteristiche demografiche di una persona o dal tipo di vaccino, la sua risposta anticorpale ai ceppi influenzali attuali e passati era il miglior indicatore di una risposta debole o forte. 

Cosa significa questo per i vaccini antinfluenzali annuali

Ora i ricercatori dell’LJI si chiedono: come possiamo aiutare chi risponde in modo debole?

“Esistono diversi tipi di vaccini antinfluenzali”, afferma Einav. “Vogliamo sapere se le persone potrebbero rispondere meglio o peggio se somministrassero loro una formulazione vaccinale diversa“.

Einav e i suoi colleghi stanno ora cercando marcatori del sistema immunitario che possano indicare se determinate formulazioni di vaccino possano potenziare le reazioni delle cellule immunitarie nei pazienti con risposta debole. Questo lavoro rappresenta un passo importante verso vaccini più personalizzati ed efficaci.

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“La nostra speranza è di poter prevedere per ogni persona quale sarà la sua risposta a ciascun vaccino“, afferma Einav.

Inoltre, Einav aggiunge che questo studio è stato possibile grazie alla condivisione dei dati da parte di numerosi gruppi di ricerca provenienti da tutto il Paese. “Ci sono ricercatori molto generosi là fuori, e apprezzo molto il loro impegno. Vogliamo tutti che i nostri dati, duramente conquistati, contribuiscano a migliorare la situazione per tutti noi, ed è esattamente ciò che facciamo quando pubblichiamo i nostri dati”, afferma Einav. “Non possiamo nemmeno immaginare le scoperte e le applicazioni che i gruppi realizzeranno nei prossimi anni utilizzando questi set di dati”.

Fonte:eBioMedicine