LA RIVOLUZIONE GENETICA
di John Guardiola
Direttore dell' Istituto Internazionale di Genetica e Biofisica del CNR, Napoli

Le immunobiotecnologie per la difesa dell'organismo

Lo sviluppo della biologia molecolare ha consentito una più approfondita conoscenza dei meccanismi attraverso i quali il sistema immune riconosce le sostanze antigeniche estranee, organizzando la difesa dell'organismo contro l'attacco dei patogeni. La distinzione fra il self ed il non-self (il "sé" ed il "non-sé") operata dal sistema immunologico consente, inoltre, di prevenire la degenerazione delle stesse componenti di un organismo.

Due rappresentazioni 3-D della proteina GST (gluthatione-S-transferase) da Schistosoma Jepanicum da due punti di vista diversi

Da tale conoscenza è derivata la possibilità di un approccio biotecnologico volto a manipolare la specificità e l'intensità delle reazioni immunologiche. Le ricerche sviluppate nelle ultime decadi hanno permesso di caratterizzare le varie molecole coinvolte nella risposta immune, quali gli anticorpi, i recettori delle cellule T ed NK e gli antigeni MHC di classe I e II, mettendo in luce altresì l'esistenza di una serie di fattori e relativi recettori di membrana che regolano tale risposta. Sono stati isolati e sequenziati i geni codificanti per le proteine summenzionate ed è stato possibile determinare la struttura tridimensionale delle proteine prodotte attraverso la tecnologia del DNA ricombinante. E’ stato possibile studiare nel contempo il ruolo della costituzione genetica dell'individuo nel determinare la risposta immunitaria.

I campi di applicazione delle immunobiotecnologie, già in parte maturi, ma suscettibili di ulteriori importanti sviluppi, riguardano:

1) lo sviluppo di vaccini innovativi per malattie infettive già note, quali la pertosse e la tubercolosi, o per malattie che solo recentemente sono diventate un problema medico di larga diffusione, quali i virus dell'epatite, o dell'AIDS, o, infine, per malattie emergenti, in particolare di origine virale;

2) l'intervento nel campo del controllo immunologico della proliferazione neoplastica oppure di quello delle malattie degenerative di tipo autoimmune quali il diabete insulino-dipendente, la sclerosi multipla, l'artrite reumatoide, la celiachia, le malattie della tiroide e numerose altre;

3) il controllo del rigetto nel caso di trapianti di organo, una pratica medica sempre più diffusa e largamente applicabile.

L'immunologia molecolare e cellulare ha permesso sia di identificare le sequenze peptidiche minime che costituiscono i determinanti antigenici in seno ad una proteina, sia di comprendere i meccanismi attraverso i quali tali sequenze vengono riconosciute dai vari recettori immunologici. Queste informazioni hanno, a loro volta, suggerito possibili strategie per disegnare vaccini più efficaci e più sicuri o per ottenere antagonisti utili per ridirigere la specificità della risposta immunitaria nel caso delle malattie autoimmuni, dei tumori o del rigetto. Lo sviluppo concomitante della tecnologia per la produzione di animali geneticamente modificati ha, inoltre, portato all'ottenimento di modelli animali per l'analisi della risposta immune in situazioni fisiologiche e patologiche e per la comprensione della tolleranza periferica e centrale, dell'educazione timica, dei fenomeni di rigetto e così via. Si cerca poi di sviluppare animali transgenici che possano essere utilizzati quali donatori di organi che non diano luogo a rigetto. La vastità del campo di applicazione delle immunobiotecnologie, l'impatto socio-sanitario ed il rilievo economico ad esse correlato hanno stimolato importanti iniziative ed investimenti a livello mondiale e, in particolare, in seno all'Unione Europea.