Il virus della dengue (raffigurato in questa illustrazione) rimane una sfida persistente per la salute pubblica a Singapore, stimolando la ricerca innovativa su vaccini e trattamenti. Credito: Koto_feja/E+/Getty
Una categoria unica di ricercatori sta cavalcando l’onda delle epidemie per fare nuove scoperte nella ricerca sui virus, trasformando l’urgenza in innovazione vaccinale e riscrivendo la nostra comprensione dell’immunità.
Il clinico-scienziato Swee Sen Kwek ha iniziato la sua carriera con ambizioni radicate nella ricerca di laboratorio, non nelle cliniche ospedaliere. Grazie a una borsa di studio, ha studiato microbiologia e immunologia presso l’Università del Wisconsin-Madison, negli Stati Uniti.
Oggi, Kwek sta applicando questo fondamento scientifico in ambito ospedaliero come specializzando senior presso SingHealth, il più grande gruppo sanitario pubblico della città-stato. In precedenza, Kwek stava conducendo una ricerca pionieristica sullo sviluppo di un vaccino durante un’epidemia di Zika, un flavivirus trasmesso dalle zanzare che può avere gravi conseguenze se contratto durante la gravidanza.
“Condurre ricerche nel bel mezzo di un’epidemia è stato allo stesso tempo scoraggiante ed esaltante“, afferma.
Il percorso di Kwek verso la clinica è iniziato nel 2012, quando ha intrapreso il percorso di Dottorato di Ricerca in Medicina (MD) presso la Duke-NUS Medical School di Singapore. Ha svolto le sue ricerche sotto la guida dell’Ing. Eong Ooi, che lavora sul virus della dengue, un altro flavivirus trasmesso dalle zanzare.
“Volevo fare ricerche sulla dengue perché qui le epidemie si verificano ancora ciclicamente, nonostante il controllo delle zanzare”, afferma Kwek.
Poi, a metà del suo dottorato, si verificò un’epidemia di Zika con epicentro a Singapore, con fino a 455 casi segnalati in soli tre mesi.
Sebbene raramente sia fatale, il virus è collegato a problemi di sviluppo nei feti, tra cui la microcefalia, che porta i bambini alla nascita con testa e cervello anormalmente piccoli.
La ricerca condotta dal Duke-NUS Academic Medical Centre (AMC) di SingHealth sulle cellule T immunitarie (nella foto) ha dimostrato che possono eliminare le infezioni virali anche senza il supporto di anticorpi, sfidando ipotesi consolidate. Crediti: Duke-NUS
Kwek passò rapidamente dalla dengue allo sviluppo di vaccini vivi attenuati per il virus Zika, composti da particelle virali indebolite che non possono causare la malattia, ma che innescano una forte protezione immunitaria. Con il virus Zika, una sfida aggiuntiva era prevenire i danni del vaccino durante la gravidanza.
Lui e il team di Ooi hanno selezionato le varianti virali candidate al vaccino per due caratteristiche essenziali: la capacità di replicarsi abbastanza da stimolare l’immunità e l’incapacità di invadere tessuti critici.
Nel 2018, si è distinta una variante. Era molto meno in grado di infettare le cellule che rivestono i vasi sanguigni, contribuendo a prevenire la diffusione agli organi e dalla madre al bambino.
Sebbene il vaccino non sia ancora stato sviluppato per uso commerciale e gli studi preclinici sulla sicurezza siano in corso, l’esperienza ha plasmato la carriera di Kwek. “Quell’urgenza di trasformare l’ignoto in qualcosa che cambi la pratica clinica è ciò che mi spinge come clinico-scienziato”, afferma.
Non è mai troppo tardi
Shirin Kalimuddin, medico specialista in malattie infettive e poi ricercatrice clinica presso SingHealth, ha intrapreso una strada diversa. La sua ricerca è stata inizialmente influenzata da un’altra epidemia, quella dello streptococco di gruppo B (GBS), un tipo di batterio che vive comunemente nell’intestino, nel tratto urinario e nella regione genitale.
Nel 2015, a Singapore, le persone si sono ammalate di gravi infezioni da GBS. Il suo team ha utilizzato la genomica per risalire all’origine dell’epidemia, ovvero al consumo di pesce d’acqua dolce crudo, il che ha portato a restrizioni sulla vendita di un piatto tradizionale a base di pesce crudo chiamato “yusheng”, fermando l’epidemia.
Kalimuddin si considerava “arrivata piuttosto tardi nel mondo della ricerca”, ma l’epidemia l’ha spinta a studiare le risposte delle cellule T indotte dal vaccino durante la pandemia di COVID-19. Ha poi conseguito un dottorato di ricerca in immunologia virale, sotto la supervisione del Professor Antonio Bertoletti, nell’ambito del programma di dottorato in Scienze Cliniche e Traslazionali della Duke-NUS Medical School.
In uno studio recente, Kalimuddin e Ooi hanno messo in discussione l’idea che gli anticorpi siano il principale mezzo con cui l’organismo umano combatte i virus. La misurazione dei livelli di anticorpi neutralizzanti è stata a lungo considerata il miglior indicatore dell’efficacia di un vaccino, ma nell’articolo del 2025, Kalimuddin ha riferito che le cellule T, un’altra componente del sistema immunitario, possono essere altrettanto importanti.
Shirin Kalimuddin (a sinistra) e il suo team di ricerca hanno lavorato con i pazienti dell’Unità di Medicina Investigativa di SingHealth per testare la capacità delle cellule T di eliminare le infezioni virali. (Questa è una ricostruzione) Crediti: SingHealth
Lo studio dimostra che a volte le cellule T svolgono il ruolo principale nel combattere le infezioni virali, anche quando non sono presenti anticorpi in grado di aiutare.
Per testare questa teoria, Kalimuddin e i suoi colleghi hanno avviato uno studio di medicina sperimentale presso l’Unità di Medicina Investigativa di SingHealth, un centro di ricerca clinica in fase iniziale dedicato situato all’interno della struttura ospedaliera, per vaccinare i volontari contro la febbre gialla, un altro flavivirus. Successivamente, li hanno sottoposti a un vaccino contro l’encefalite giapponese attenuato, basato sulla stessa struttura del virus della febbre gialla.
Ciò che è accaduto li ha sorpresi. Le persone con forti risposte delle cellule T sono state in grado di eliminare completamente il virus anche senza anticorpi neutralizzanti, senza lasciarne traccia nel sangue e senza alcun segno di infezione nei test di follow-up. È ciò che gli scienziati chiamano “immunità sterilizzante”, che in genere viene attribuita agli anticorpi.
I risultati suggeriscono che i produttori di vaccini dovrebbero guardare oltre gli anticorpi come unica misura del successo, soprattutto per i virus contro cui è difficile proteggersi, come la dengue.
Potere clinico
Sia per Kwek che per Kalimuddin, la passione risiede nel desiderio di aiutare i pazienti. “Questo è un criterio essenziale per il successo”, concorda Ooi, che dirige un programma di tutoraggio per aspiranti medici-scienziati nei loro primi anni di specializzazione.
“Lo fai perché sei motivato e senti che è così che puoi dare il tuo contributo alla società”, afferma.
Sotto la guida dell’esperto di dengue Ooi Eng Eong (a destra), Swee Sen Kwek è passato dalla ricerca di laboratorio alla pratica clinica, spinto dalla missione di trasformare la scoperta scientifica in una migliore assistenza ai pazienti. Credito: Duke-NUS Medical School
Presso il SingHealth Duke-NUS Academic Medical Centre (AMC), questa spinta è accompagnata da infrastrutture e supporto che creano percorsi di carriera per i ricercatori clinici. Attraverso il suo Centro per lo Sviluppo Clinico, i tirocinanti beneficiano di un tutoraggio strutturato, di tempo dedicato alla ricerca e dell’accesso a reti di collaborazione.
“È così che un sistema sanitario si evolve in meglio: attraverso uno scambio continuo tra clinica e scienza“, afferma Wai Hoe Ng, CEO del Gruppo SingHealth. “Gli scienziati clinici traggono le loro domande di ricerca dalla realtà dell’assistenza ai pazienti attraverso il loro lavoro clinico nelle istituzioni SingHealth e, al ritorno dalla ricerca alla pratica clinica, apportano spunti che migliorano i percorsi di cura e i risultati”.
“I clinici-scienziati occupano una posizione unica nella ricerca biomedica, poiché conoscono a fondo sia il linguaggio dei meccanismi molecolari sia la realtà vissuta dai pazienti”, afferma Patrick Tan, Preside della Duke-NUS Medical School. “Questa esperienza è particolarmente utile nel trattamento delle malattie infettive, dove la comprensione dell’immunità umana richiede rigore sperimentale e intuizione clinica. Colmare il divario tra il laboratorio e il letto del paziente non è un percorso lineare: richiede un dialogo costante tra scoperta e cura”, afferma.
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