Il lievito diventa una fabbrica per un possibile vaccino antinfluenzale di lunga durata

Il gruppo dell’University of Michigan Engineering ha sviluppato un candidato vaccino antinfluenzale basato sul comune lievito di birra che, nei test su 18 topi, ha protetto gli animali dall’infezione provocata da tre diversi ceppi virali. La ricerca, ancora preclinica, viene presentata all’ACS Fall 2026, il congresso dell’American Chemical Society in programma a Chicago dal 23 al 27 agosto.

Il risultato nasce da una scelta diversa rispetto alla strategia seguita dalla maggior parte dei vaccini stagionali: invece di prendere di mira l’emagglutinina, la proteina di superficie del virus che muta rapidamente, i ricercatori hanno concentrato l’attenzione sulla proteina M2, molto più conservata tra diversi ceppi dell’influenza A.

Nei test, gli animali vaccinati hanno prodotto una quantità elevata di anticorpi capaci di riconoscere M2 proveniente da cinque diversi ceppi influenzali. Quando sono stati esposti a tre ceppi virali distinti, i ricercatori hanno osservato una protezione del 100% dall’infezione.

Il dato non equivale, però, alla disponibilità di un vaccino universale. La sperimentazione non è ancora arrivata all’uomo e resta da stabilire soprattutto quanto a lungo duri la protezione immunitaria.

La proteina che cambia più lentamente

L’emagglutinina, o HA, è uno dei principali bersagli dei vaccini antinfluenzali perché stimola una risposta immunitaria forte. La sua elevata variabilità costringe però ad aggiornare periodicamente la composizione delle formulazioni stagionali sulla base dei ceppi ritenuti più probabili nella stagione successiva.

Il gruppo coordinato da Fei Wen, docente di Ingegneria chimica all’Università del Michigan, ha seguito una strada diversa. La ricercatrice Trang Hoang ha lavorato sulla proteina M2, che svolge un ruolo importante nel ciclo replicativo dell’influenza A.

M2 presenta una variabilità molto inferiore rispetto all’emagglutinina. Secondo i ricercatori, la sua sequenza è rimasta relativamente conservata dalla pandemia influenzale del 1918 e mostra una forte somiglianza tra ceppi umani, suini e aviari dell’influenza A.

Questa stabilità rende M2 un possibile bersaglio per una risposta immunitaria meno dipendente dal singolo ceppo stagionale. Il limite è che la proteina, da sola, tende a provocare una risposta anticorpale più debole rispetto all’emagglutinina.

Il problema affrontato dal gruppo del Michigan è stato quindi aumentare la quantità di M2 presentata al sistema immunitario. La soluzione è arrivata dal lievito.

Il lievito produce particelle mimetiche

I ricercatori hanno modificato il genoma del Saccharomyces cerevisiae, il lievito comunemente impiegato nella produzione di pane e birra, affinché producesse grandi quantità della proteina M2.

Dopo la crescita dei microrganismi in un liquido ricco di nutrienti, il team ha rimosso la parete cellulare del lievito. Il processo ha permesso la formazione di particelle simili a virus, le cosiddette VLP, Virus-Like Particles.

Le VLP riproducono alcune caratteristiche fisiche del virus, ma non contengono il materiale genetico necessario alla replicazione e all’infezione. Sulla loro superficie i ricercatori hanno concentrato la proteina M2, cercando così di renderla più facilmente riconoscibile dalle difese immunitarie.

Il principio è diverso da quello di un vaccino che utilizza un virus capace di replicarsi: l’organismo viene esposto a una struttura che ne imita alcune caratteristiche, senza il genoma virale responsabile dell’infezione.

Nei topi la risposta copre più ceppi

La sperimentazione descritta dai ricercatori ha coinvolto 18 topi, vaccinati con le VLP contenenti M2. Nel sangue degli animali è stata rilevata un’abbondante produzione di anticorpi capaci di riconoscere la proteina proveniente da cinque diversi ceppi influenzali.

La fase successiva ha sottoposto gli animali a tre differenti ceppi del virus dell’influenza. Nei test riportati dal gruppo, gli animali vaccinati hanno mostrato una protezione del 100% dall’infezione.

Il risultato indica che la formulazione sperimentale è riuscita ad attivare nei topi una risposta immunitaria diretta contro una componente condivisa da ceppi differenti. Non dimostra invece che il candidato vaccino abbia la stessa efficacia nell’uomo.

Il passaggio dalla sperimentazione animale alla medicina umana richiede infatti ulteriori verifiche sulla sicurezza, sulla risposta immunitaria e sulla capacità della protezione di mantenersi nel tempo. I ricercatori non hanno ancora raggiunto la fase dei test clinici.

La durata resta la variabile decisiva

La prossima verifica riguarderà la persistenza dell’immunità negli animali. È il punto che può determinare quanto la strategia basata su M2 si discosti realmente dalle vaccinazioni stagionali.

Fei Wen considera plausibile che una formulazione fondata su una proteina più stabile possa offrire una protezione più ampia e duratura rispetto ai vaccini concentrati sull’emagglutinina. L’ipotesi di una copertura pluriennale, o addirittura permanente, non è però ancora dimostrata.

La stessa prospettiva di un vaccino capace di sostituire il richiamo annuale resta quindi un obiettivo di ricerca. Potrebbe essere necessario un richiamo dopo molti anni o in età avanzata: la sperimentazione dovrà stabilire se e quando la memoria immunitaria si riduca.

Non sono ancora stati resi noti dati che consentano di definire la durata della protezione nell’uomo, né esistono al momento elementi per stabilire che questa tecnologia possa sostituire le attuali vaccinazioni antinfluenzali.

Una produzione alternativa alle uova

La ricerca interviene anche sul secondo limite storico della vaccinazione antinfluenzale: la produzione. Una parte consistente dei vaccini continua a essere realizzata attraverso la crescita dei virus nelle uova embrionate di gallina, una tecnologia utilizzata da decenni.

L’impiego di lieviti ingegnerizzati potrebbe, secondo i ricercatori, aprire a un processo produttivo più rapido e meno costoso. Il vantaggio potenziale deriva dalla possibilità di utilizzare il microrganismo come una piattaforma biologica per fabbricare direttamente le particelle necessarie alla formulazione.

Il progetto non elimina quindi soltanto la dipendenza dalla variabilità dell’emagglutinina sul piano concettuale, ma prova anche a cambiare il modo in cui il candidato vaccino viene prodotto.

La tecnologia è già stata concessa in licenza a un’azienda che lavora su sistemi basati sul lievito per la produzione di vaccini orali. Tra gli sviluppi ipotizzati dal gruppo c’è l’impiego futuro di lieviti ingegnerizzati per ottenere vaccini contro l’influenza e altre malattie attraverso processi simili alla fermentazione.

Anche questa applicazione resta sperimentale. Il dato acquisito è più circoscritto: il Saccharomyces cerevisiae è stato modificato in laboratorio per produrre particelle contenenti una proteina influenzale stabile e, nei primi test sugli animali, queste particelle hanno indotto una risposta contro più ceppi.

La ricerca è stata finanziata dal College of Engineering dell’Università del Michigan e dal programma CAREER della National Science Foundation.