Mappato per la prima volta il percorso di sviluppo della vita di un neonato

neonato


Immagine, Credito: Dominio Pubblico CC0.

Un team globale di scienziati ha mappato per la prima volta il percorso di sviluppo della vita di un neonato. La ricerca, pubblicata su Nature Communications, potrebbe trasformare la nostra comprensione della salute e della malattia nei bambini.

Co-guidato dall’unità MRC The Gambia presso la London School of Hygiene & Tropical Medicine, il nuovo studio ha incluso la ricerca dei geni che vengono attivati, delle proteine ​​che vengono apportate e dei metaboliti che cambiano nei primi sette giorni di vita umana.

I neonati sono la popolazione più vulnerabile quando si tratta di malattie infettive. Stabilire percorsi chiave nello sviluppo iniziale potrebbe aiutare a misurare l’impatto di fattori come la dieta, le malattie e la salute materna, nonché interventi chiave come i vaccini.

Lo studio è stato condotto dal gruppo di ricerca Expanded Program on Immunization Consortium (EPIC) che comprende l’Unità MRC The Gambia presso la London School of Hygiene & Tropical Medicine, Boston Children’s Hospital, l’Università della British Columbia e l’Istituto Papua Nuova Guinea di Ricerca medica.

La prima settimana di vita di un neonato è un momento di rapido cambiamento biologico, poiché il bambino si adatta alla vita al di fuori dell’utero, improvvisamente esposto a nuovi batteri e virus, ma sorprendentemente poco si sa di questi primi cambiamenti. Una delle maggiori sfide nella raccolta di dati sullo sviluppo neonatale è stata l’acquisizione di un campione di sangue sufficientemente grande per una profilazione completa in un piccolo neonato. Il team ha superato questo problema con tecniche di laboratorio all’avanguardia applicate su meno di mezzo cucchiaino di sangue.

Utilizzando software sofisticati e nuovi approcci, i ricercatori hanno integrato diversi tipi di misure per interpretare i dati complessi derivati ​​dai preziosi campioni. Migliaia di cambiamenti avvenuti durante la prima settimana di vita sono stati riscontrati anche nell’espressione genica e nei componenti coinvolti nell’immunità.

L’autore senior Beate Kampmann, Professore di infezione e immunità pediatrica della London School of Hygiene & Tropical Medicine e Direttore del suo Centro vaccini, ha dichiarato: “Si possono prevenire fino a due terzi delle morti neonatali se vengono fornite misure sanitarie efficaci alla nascita e durante la prima settimana di vita. Dei 5,4 milioni di decessi infantili su cinque anni, circa la metà si verificano durante il periodo neonatale, ovvero il primo mese di vita. La conoscenza dei principali processi di sviluppo durante i primi giorni rimane scarsa, ma questo studio collega alcune di queste lacune cruciali. Questo lavoro è particolarmente importante per la ricerca sui vaccini. I neonati hanno una protezione molto limitata dall’infezione nelle prime fasi della vita e c’è un urgente bisogno di ottimizzare misure protettive, compresi i vaccini, utilizzati in questa fascia di età”.

Lavorando a stretto contatto con le comunità locali, il team di ricerca ha reclutato i neonati in un centro sanitario in Gambia, Africa occidentale. Ha prelevato campioni di sangue dai bambini il giorno della nascita e poi di nuovo il primo giorno, il terzo e il settimo.

I campioni sono stati elaborati nei laboratori di collaborazione in Africa e Nord America, dove i ricercatori hanno scoperto cambiamenti molecolari drastici guidati dallo sviluppo. I risultati sono stati poi convalidati in un secondo gruppo di neonati australiani. Le due coorti indipendenti hanno avuto traiettorie evolutive comuni e altamente dinamiche, suggerendo che i cambiamenti non si verificano a caso, ma seguono invece un percorso specifico per l’età.

Il Prof. Kampmann ha dichiarato: “L’Unità MRC in Gambia ha condotto a lungo importanti studi sui neonati per ottimizzare l’uso dei vaccini e, viste le nostre eccellenti relazioni e infrastrutture comunitarie, eravamo pronti a collaborare con i nostri collaboratori per applicare i nuovi strumenti di biologia dei sistemi su campioni di sangue molto piccoli. Volevamo stabilire questo lavoro in una situazione reale per ottenere informazioni sullo sviluppo immunitario in un contesto in cui i nuovi interventi possono avere il maggiore impatto sulla sopravvivenza neonatale”.

Ofer Levy, Direttore del programma Precision Vaccines presso il Boston Children’s Hospital e autore senior dell’articolo, ha dichiarato: “La maggior parte delle infezioni nel mondo si verificano all’inizio della vita e i neonati hanno la maggiore suscettibilità e risultati peggiori.  I nostri risultati entusiasmanti ci permettono di affrontare domande più ampie sulle differenze tra le diverse popolazioni e l’impatto degli interventi biomedici come i vaccini sullo sviluppo. Attualmente, la maggior parte dei vaccini è sviluppata per tentativi ed errori e noi cerchiamo approfondimenti molecolari sulla funzione del vaccino nelle prime fasi della vita, in modo da poter sviluppare meglio i vaccini per il futuro. Abbiamo dimostrato che è possibile reclutare i neonati in un ambiente povero di risorse, ottenere piccole quantità di sangue, processarlo, spedirlo, condurre test di biologia dei sistemi e integrare i risultati, trasformando i big dati in conoscenza “.

Il team EPIC sta attualmente studiando l’impatto di diversi vaccini su questa traiettoria iniziale di sviluppo in una coorte più ampia in Gambia e Nuova Guinea.

Gli autori riconoscono i limiti del loro studio tra cui la convalida in coorti più grandi e l’aumento delle intuizioni funzionali nei percorsi scoperti.

Fonte, Nature