Studio FluPRINT: caratterizzazione della risposta immunitaria e trascrizionale al LAIV

L'infezione influenzale è correlata a significativa morbilità e mortalità nei bambini. Sebbene di solito causi una malattia autolimitante, l'aumento del rischio per i bambini di ospedalizzazione e ulteriori complicazioni, che vanno dalla polmonite secondaria alla morte, riflettono la necessità di concentrarsi sulla prevenzione. È stato documentato che il vaccino influenzale trivalente inattivo (TIV) comunemente usato ha una scarsa immunogenicità nei bambini. Il vaccino influenzale vivo attenuato (LAIV) è stato introdotto con l'idea di indurre una protezione superiore rispetto al TIV. I primi studi di efficacia hanno suggerito che LAIV fornisce una protezione superiore a TIV nei bambini, tuttavia i meccanismi di azione a livello molecolare e immunologico non sono ancora ben descritti. Questo studio mira a capire come funziona il LAIV da un'espressione genica e una prospettiva immunologica utilizzando un approccio di biologia dei sistemi e correlare questi risultati alle risposte immunitarie adattative e all'immunogenicità. Il successo di questo studio produrrà il primo quadro completo della firma cellulare e molecolare che è alla base di una risposta di successo alla vaccinazione LAIV nei bambini.

Il LAIV è stato introdotto per fornire una protezione più ampia mediante la stimolazione sia delle risposte anticorpali che delle cellule T. Attualmente i due principali ostacoli all'uso diffuso del LAIV sono le preoccupazioni sollevate sulla sua efficacia e la mancanza di correlati immunologici definiti di protezione. In questo studio, identificando i geni chiave e le cellule immunitarie che partecipano alle risposte indotte dal vaccino, i ricercatori mirano a comprendere il meccanismo molecolare e immunologico del LAIV.

Nel 2016 i Centers for Disease Control and Prevention negli Stati Uniti (USA) hanno sconsigliato l'uso di LAIV a causa della sua scarsa efficacia nella loro analisi della stagione 2015/2016. Tuttavia, lo stesso vaccino, nella stessa stagione, ha avuto un'elevata efficacia, come valutato da due autorità sanitarie pubbliche nel Regno Unito e in Finlandia. Attualmente il motivo di questa discrepanza non è noto. Il programma annuale di vaccinazione contro l'influenza infantile nel Regno Unito è iniziato nella stagione influenzale 2013/2014 con l'introduzione della nuova licenza LAIV. Ai bambini sani idonei è stata offerta una singola dose di LAIV, mentre ai bambini in un gruppo a rischio clinico fino a 9 anni di età sono state offerte due dosi di vaccino. Entro la stagione 2016/2017, il LAIV è diventato un vaccino autorizzato nel Regno Unito per bambini e adolescenti dai 2 ai 18 anni di età. Il Regno Unito ha trovato prove dell'efficacia del LAIV nella stagione 2015/2016 del 58% e pertanto continua a raccomandarne l'uso.

In questo studio, i ricercatori somministreranno LAIV a coorti di bambini e indagheranno le basi immunologiche per la variabilità osservata e definiranno il ruolo dell'immunità adattativa applicando gli strumenti di biologia dei sistemi e gli algoritmi di apprendimento automatico per la modellazione predittiva. Tracciare l'impronta del vaccino antinfluenzale sul sistema immunitario, denominata FluPRINT, dal progetto proposto aiuterà a identificare le firme cellulari della protezione indotta dal vaccino nei bambini piccoli, che è di fondamentale importanza per lo sviluppo di una nuova generazione di vaccini antinfluenzali che saranno più efficaci in questa popolazione target.

Questo progetto riguarderà un problema che è stato scarsamente studiato negli esseri umani e cioè il ruolo delle cellule T specifiche dell'influenza dopo la vaccinazione. Correlare la firma cellulare e il repertorio delle cellule T dopo la vaccinazione con l'efficacia del vaccino è un nuovo approccio al problema attuale sull'uso di LAIV. I risultati ottenuti dovrebbero aumentare la comprensione dei meccanismi dell'efficacia del vaccino antinfluenzale, esplorando per la prima volta l'impatto dei vaccini sul repertorio delle cellule T specifiche dell'influenza nei bambini mentre il loro sistema immunitario adattativo è ancora in fase di sviluppo.

Nonostante molti anni sul mercato, non sono stati definiti correlati di protezione per LAIV. Studi recenti che utilizzano la biologia dei sistemi e metodi computazionali hanno identificato la frequenza basale delle cellule B e T per prevedere le risposte anticorpali il giorno 28 dopo la vaccinazione TIV. Un approccio simile per definire le firme cellulari che guidano l'immunità al LAIV non è stato ancora riportato. L'attuale studio mira a valutare l'analisi fenotipica e funzionale dettagliata delle cellule immunitarie (concentrandosi sulle cellule T e B) combinata con la firma molecolare che fornirà approfondimenti sui meccanismi di protezione di LAIV. Per sondare in modo completo i profili fenotipici e funzionali delle diverse cellule immunitarie, nello studio proposto i ricercatori analizzeranno campioni di sangue in bambini di età compresa tra 4-6 anni prima e 28 giorni dopo la vaccinazione LAIV utilizzando citometria di massa (CyTOF), Luminex e analisi del trascrittoma che lo farà correlare con i titoli HAI. Questo studio sarà uno studio esplorativo con tra 30 e 40 bambini assegnati a 4 gruppi; Gruppo 1: fino a 10 bambini di età compresa tra 4 e 6 anni che non hanno mai ricevuto LAIV prima. Gruppo 2: fino a 10 bambini di età compresa tra 4 e 6 anni che hanno ricevuto LAIV una volta in precedenza, Gruppo 3: fino a 10 bambini di età compresa tra 4 e 6 anni che sono stati vaccinati due volte in precedenza e Gruppo 4: fino a 10 bambini di età compresa tra 4 e 6 anni vaccinati 3 o 4 volte.