A highly protective Streptococcus pneumoniae vaccine candidate based on pilus proteins

Streptococcus pneumoniae è uno dei principali patogeni umani e rappresenta una delle maggiori cause di morbilità e mortalità in tutto il mondo. È infatti responsabile di molte patologie fra cui polmonite, meningite, sepsi, otite media, sinusite e bronchite. L’infezione da pneumococco può essere trattata con antibiotici come la penicillina e l’eritromicina; tuttavia l’aumento di ceppi resistenti a questi antibiotici ostacola gravemente il trattamento della malattia. Il vaccino polisaccaridico 23-valente attualmente in commercio non è efficace nei bambini sotto i 2 anni di età, mentre i vaccini coniugati 7- e 13-valente sono efficaci, ma solamente contro i sierotipi inclusi all’interno del vaccino stesso, il che può dar luogo, a lungo termine, al fenomeno noto come serotype replacement da parte dei sierotipi non inclusi. Nuove strategie per lo sviluppo di un vaccino contro lo pneumococco dovrebbero rivolgersi all’utilizzo di antigeni proteici, esposti superficialmente, in grado di fornire una copertura ad ampio raggio contro i >90 sierotipi circolanti. La scoperta che S. pneumoniae possiede pili in grado di influenzare la virulenza e di stimolare una risposta infiammatoria, ci ha spinto a studiare il loro potenziale utilizzo come vaccino proteico. Le tre subunità del pilo (RrgA, RrgB, RrgC) sono state espresse in E. coli e purificate, e si sono dimostrate altamente immuniogeniche nel topo. È stato quindi osservato che le subunità del pilo hanno efficacia protettiva in modelli murini di sepsi (infezione intraperitoneale o endovenosa). Nel complesso, RrgB è risultata la più efficace fra le tre subunità. RrgB tuttavia esiste in tre diverse varianti (clade I, II and III) con una limitata identità di sequnza amminoacidica e scarsa cross-immunoreattività. Sono state perciò espresse e purificate le RrgB ricombinanti appartenenti a ciascuna delle tre clade ed è stata analizzata la loro capacità cross-protettiva. In particolare è stata osservata la mancanza di cross-protezione fra clade I e II. Pertanto sono state progettate delle proteine di fusione contenenti le tre clade in differente ordine, quindi espresse in E. coli e purificate. La proteina di fusione RrgB321 è stata selezionata perchè meglio espressa e purificata rispetto alle altre proteine di fusione. RrgB321 è risultata altamente protettiva contro i tre ceppi di pneumococco rappresentativi delle tre varianti di RrgB. L’elevata efficacia protettiva della proteina di fusione RrgB321 la rende una buona candidata come vaccino contro ceppi piliati di S. pneumoniae. RrgB può anche essere proposta come parte di un vaccino multi-componente contro S. pneumoniae