La sorveglianza genomica evidenzia le sfide poste dai ceppi mutaforma”.

La sorveglianza genomica evidenzia le sfide poste dai ceppi mutaforma”.

Un innovativo studio di sorveglianza genomica ha fornito il quadro più chiaro finora della corsa agli armamenti tra Streptococcus pneumoniae, il batterio responsabile di una serie di malattie come polmonite e meningite, e i vaccini sviluppati per proteggersi dalle specie più dominanti. Un ceppo chiamato GPSC10 è emerso come una minaccia particolare a causa della sua maggiore virulenza, della capacità di modificare la propria struttura per eludere i vaccini e della resistenza a diversi antibiotici comuni.

Lo studio, pubblicato oggi (16 agosto) su Lancet Microbe, è stato condotto dal Wellcome Sanger Institute, Centro nazionale di riferimento per i pneumococchi, in Francia, e dall’Ospedale Sant Joan de Deu, in Spagna, nell’ambito del progetto Global Pneumococcal Sequencing (GPS). I risultati dimostrano il valore della sorveglianza genomica per informare la progettazione del vaccino ed evidenziare la sfida posta dai ceppi “mutaforma” come GPSC10.

Lo Streptococcus pneumoniae, noto anche come pneumococco, è un agente patogeno batterico che causa malattie che vanno dalle infezioni dell'orecchio alla polmonite, alla sepsi e alla meningite. È responsabile di circa nove milioni di infezioni globali ogni anno, con gli anziani e i bambini particolarmente vulnerabili. Ogni anno più di 300.000 bambini muoiono a causa di infezioni da pneumococco, soprattutto nei paesi a basso e medio reddito (LMIC)1.

Dal 2000 è stata utilizzata una serie di vaccini pneumococcici coniugati (PCV) mirati ai sierotipi di S. pneumoniae responsabili della maggior parte dei casi di malattia nei neonati, portando a una riduzione dei casi in tutto il mondo. Attualmente, il PCV-13 ha come target 13 sierotipi e sono in fase di sviluppo i PCV che hanno come target fino a 25 sierotipi. Tuttavia, esistono più di 100 sierotipi diversi che possono colpire bambini e adulti in modi diversi. Sapere quali sierotipi sono presi di mira dai PCV e quale impatto potrebbero avere sulla malattia e sulla popolazione pneumococcica in generale è fondamentale per sviluppare strategie di vaccinazione globale efficaci.

Il lavoro del progetto GPS dal 2011 ha costruito un quadro dei sierotipi circolanti di S. pneumoniae, consentendo di identificare le tendenze nella popolazione batterica. Un sierotipo, 24F, è in aumento, come documentato dal Centro nazionale di riferimento pneumococcico in Francia e in molti altri paesi come Canada, Danimarca, Germania, Israele, Italia, Giappone, Libano, Norvegia, Spagna e Regno Unito.

In questo nuovo studio, gli scienziati del Wellcome Sanger Institute hanno eseguito il sequenziamento dell’intero genoma su 419 campioni di S. pneumoniae sierotipo 24F raccolti tra il 2003 e il 2018 da individui in Francia dal Centro nazionale di riferimento pneumococcico (NRCP) e dall’Association Clinique et Therapeutique Infantile du Val-de-Marne (ACTIV) e su 91 isolati pneumococcici del sierotipo 24F. raccolti da individui in Spagna dall'Ospedale Sant Joan de Deu. Per consentire un confronto globale, è stata aggiunta una raccolta internazionale di altri genomi di S. pneumoniae dal database del progetto Global Pneumococcal Sequencing (GPS).

In un laboratorio di microbiologia, la classificazione dei ceppi e i test di resistenza ai farmaci richiedono molto tempo e molte risorse. Il sequenziamento dell’intero genoma può ora dedurre in modo affidabile sierotipi e profili di resistenza agli antibiotici, identificare dove potrebbero verificarsi focolai e monitorare quali ceppi mediano lo scambio di sierotipi. Quindi è un test che può rispondere a molte domande diverse”.

Dott.ssa Stephanie Lo, autrice principale dello studio, Wellcome Sanger Institute

L'analisi ha mostrato che il 24F era presente in molti paesi principalmente a causa della distribuzione di tre ceppi: GPSC10, GPSC16 e GPSC206. Un ceppo in particolare, GPSC10, è stato responsabile del rapido aumento del 24F in Francia circa quattro anni dopo l'introduzione del PCV-13. È stato scoperto che ha un alto potenziale di malattia ed è resistente a molteplici trattamenti antibiotici.

Questi risultati supportano una recente ricerca che ha dimostrato che il GPSC10 ha guidato l’aumento del 24F in seguito all’introduzione del PCV-13 in Spagna e che il 24F è una delle cause più comuni di malattia pneumococcica nei bambini in vari paesi. In India, il paese che si stima abbia il più alto tasso di malattie da pneumococco, i ricercatori hanno previsto che il GPSC10 ha il potenziale per eludere il PCV-13. Questi e altri studi condotti dai partner GPS di tutto il mondo sono riassunti in un numero di Microbial Genomics.

Forse la preoccupazione più grande emersa dallo studio è stata la capacità del GPSC10 di esprimere 17 sierotipi diversi, solo sei dei quali sono inclusi negli attuali vaccini contro il PCV.

La Dott.ssa Emmanuelle Varon, autrice senior dello studio del Centro di riferimento nazionale per i pneumococchi, Centre Hospitalier Intercommunal de Créteil, Francia, ha dichiarato: "Il ceppo GPSC10 di Streptococcus pneumoniae è una sorta di mutaforma, in grado di esprimere un'ampia gamma di sierotipi e modelli di resistenza multifarmaco. Sorveglianza della malattia pneumococcica, come effettuata in Francia dal 2001, è il nostro migliore strumento per valutare l’impatto della politica di vaccinazione e ci consentirà di rilevare l’emergere di altri sierotipi non vaccinali”.

In una certa misura, la corsa agli armamenti evolutiva tra agenti patogeni e produttori di vaccini è inevitabile. Se una tribù si estingue perché è stata attaccata da un vaccino, altre tribù potrebbero sorgere per prendere il suo posto. Un ceppo può anche svilupparsi al punto che i vaccini perdono la loro efficacia. Ciò che è importante è che i produttori di vaccini e le organizzazioni sanitarie pubbliche dispongano delle migliori informazioni con cui tenere il passo e, in ultima analisi, salvare vite umane.

Il professor Stephen Bentley, autore senior dello studio del Wellcome Sanger Institute, ha dichiarato: "È entusiasmante che la sorveglianza genomica ci stia ora permettendo di avere un impatto reale sul miglioramento dei vaccini pneumococcici e, soprattutto, contribuendo a ridurre il numero di bambini che muoiono per malattie correlate nei paesi a basso e medio reddito. L'intero consorzio del Global Pneumococcal Survey dovrebbe anche essere orgoglioso dell'enorme collaborazione sforzo necessario per generare questi dati”.

Fonte:

Benvenuto al Sanger Institute

Riferimento:

Lo, SW et al. (2022) L’emergere di un lignaggio di Streptococcus pneumoniae multiresistente e virulento media la sostituzione del sierotipo dopo il PCV13: uno studio internazionale di sequenziamento dell’intero genoma. Il microbo lanceolato. doi.org/10.1016/S2666-5247(22)00158-6.

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