Uno studio internazionale dimostra la capacità senza precedenti del fungo Pneumocystis di eludere il sistema immunitario umano. Philippe Hauser dell'Ospedale universitario di Losanna (CHUV) ha guidato il lavoro e l'unicità dei meccanismi molecolari coinvolti è stata rivelata sulla base di analisi bioinformatiche condotte da Marco Pagni al SIB. I risultati sono stati pubblicati su Nature Communications.
I parassiti microbici che causano gravi malattie nell'uomo, come la malaria o la malattia del sonno, devono eludere il sistema immunitario per potersi moltiplicare nel corpo umano. Il laboratorio di Philippe Hauser (CHUV) ha collaborato con Marco Pagni del SIB e altri partner chiave per studiare i meccanismi utilizzati dal fungo Pneumocystis, che causa polmonite letale in pazienti immunocompromessi, sottoposti a trapianto d'organo o affetti da tumori del sangue, ad esempio.
Rivelato un nuovo meccanismo molecolare di variazione antigenica
Lo studio, pubblicato sulla rivista Nature Communications, rivela che questo agente patogeno utilizza una riorganizzazione casuale di migliaia dei suoi geni presenti nelle popolazioni di tutto il mondo per creare un nuovo insieme di 80 geni in ogni ceppo. All'interno di questo insieme, un singolo gene viene quindi espresso per ogni singola cellula del fungo, per ricoprirne la superficie con un "rivestimento" che il sistema immunitario non è in grado di riconoscere e combattere, poiché in genere non lo ha mai incontrato prima. Questo meccanismo molecolare di variazione antigenica a livello cellulare era finora sconosciuto e si aggiunge a quelli già noti, ad esempio nel tripanosoma che causa la malattia del sonno. Le singole cellule del fungo cambiano quindi frequentemente il loro "rivestimento" per evitare di essere riconosciute dal sistema immunitario che si sviluppa durante l'infezione. La comprensione di questi meccanismi di mimetizzazione unici potrebbe portare a una nuova strategia terapeutica per combattere la malattia.
Basato su 15 anni di ricerca
Questa scoperta è il risultato di quindici anni di ricerca sul patogeno, durante i quali il team di Philippe Hauser ha lavorato a stretto contatto con Marco Pagni, Team Lead Computational Biology presso il gruppo Vital-IT del SIB, per la parte bioinformatica. Per lo studio attuale, il SIB ha sviluppato una procedura informatica essenziale che consente di differenziare i geni che compongono l'insieme presente in ciascun ceppo del fungo.
“Il Pneumocystis è un agente patogeno molto difficile da studiare. Poiché non può essere coltivato in vitro, dobbiamo essere in grado di dire di più con meno, ed è qui che entra in gioco la bioinformatica. Durante la nostra lunga collaborazione di ricerca con il laboratorio di Philippe Hauser, abbiamo iniziato sequenziando il suo genoma, poi ci siamo concentrati su regioni specifiche molto complicate da assemblare, facendo tutto questo con pochi preziosi campioni clinici", dice Marco Pagni. "È quindi fantastico poter oggi documentare un nuovo meccanismo che spiega la sua capacità di eludere il nostro sistema immunitario".
Lo studio è il risultato di una collaborazione internazionale tra ricercatori dell'Università di Lisbona, del CHU di Brest, dell'Università di Cincinnati e dell'Istituto di Biomedicina di Siviglia, nonché dell'Istituto di Malattie Infettive dell'Università di Berna in Svizzera.
Reference(s)
Meier C S et al. Variazione antigenica fungina mediante mosaicismo e riassortimento dei repertori dei geni subtelomerici, Nature Communications 2023.
Immagine banner: Pneumocystis. Crediti: Philippe Hauser, CHUV
