Questo articolo presuppone la familiarità con i termini anticorpo, antigene, immunità e patogeno. Vedere il Glossario per le definizioni.
Una persona può diventare immune a una specifica malattia in diversi modi. Per alcune malattie, come il morbillo e la varicella, avere la malattia di solito porta all’immunità per tutta la vita. La vaccinazione è un altro modo per diventare immune a una malattia. Entrambi i modi di ottenere l’immunità, sia dall’avere una malattia che dalla vaccinazione, sono esempi di immunità attiva. L’immunità attiva risulta quando il sistema immunitario di una persona lavora per produrre anticorpi e attivare altre cellule immunitarie verso certi agenti patogeni. Se la persona incontra di nuovo quell’agente patogeno, le cellule immunitarie a lungo termine specifiche ad esso saranno già pronte a combatterlo.
Un altro tipo di immunità, chiamata immunità passiva, risulta quando ad una persona vengono dati gli anticorpi di qualcun altro. Quando questi anticorpi sono introdotti nel corpo della persona, gli anticorpi “prestati” aiutano a prevenire o combattere alcune malattie infettive. La protezione offerta dall’immunizzazione passiva è di breve durata, di solito dura solo poche settimane o mesi. Ma aiuta a proteggere subito.
Immunità passiva: Naturale vs. Artificiale
I neonati naturali beneficiano dell’immunità passiva acquisita quando gli anticorpi e i globuli bianchi patogeni della madre attraversano la placenta per raggiungere i bambini in via di sviluppo, specialmente nel terzo trimestre. Una sostanza chiamata colostro, che un neonato riceve durante le sessioni di allattamento nei primi giorni dopo la nascita e prima che la madre inizi a produrre il “vero” latte materno, è ricca di anticorpi e fornisce protezione al bambino. Il latte materno, anche se non così ricco di componenti protettivi come il colostro, contiene anche anticorpi che passano al bambino che allatta. Questa protezione fornita dalla madre, tuttavia, è di breve durata. Durante i primi mesi di vita, i livelli di anticorpi materni nel neonato diminuiscono, e la protezione svanisce entro i sei mesi di età.
Immunità passiva artificiale può essere indotta artificialmente quando gli anticorpi vengono dati come farmaco a un individuo non immune. Questi anticorpi possono provenire da prodotti di sangue purificati di persone immuni o da animali immuni non umani, come i cavalli. Infatti, i primi preparati contenenti anticorpi usati contro le malattie infettive provenivano da cavalli, pecore e conigli.
La storia dell’immunizzazione passiva
Gli anticorpi furono usati per la prima volta per trattare le malattie alla fine del 19° secolo, quando il campo della batteriologia stava emergendo. La prima storia di successo riguardava la difterite, una malattia pericolosa che ostruisce la gola e le vie respiratorie di coloro che la contraggono.
Nel 1890, Shibasaburo Kitasato (1852-1931) e Emil von Behring (1854-1917) immunizzarono cavie contro la difterite con prodotti di sangue trattati termicamente da animali che erano guariti dalla malattia. I preparati contenevano anticorpi alla tossina difterica che proteggevano le cavie se venivano esposte subito dopo a dosi letali di batteri difterici e della loro tossina. Successivamente, gli scienziati hanno dimostrato che potevano curare la difterite in un animale iniettandogli i prodotti del sangue di un animale immunizzato. Ben presto passarono a testare l’approccio sugli esseri umani e furono in grado di dimostrare che i prodotti del sangue di animali immunizzati potevano curare la difterite negli esseri umani. La sostanza derivata dal sangue contenente anticorpi fu chiamata antitossina difterica, e gli enti sanitari pubblici e le imprese commerciali iniziarono a produrla e distribuirla dal 1895 in poi. Kitasato, von Behring e altri scienziati dedicarono poi la loro attenzione al trattamento del tetano, del vaiolo e della peste bubbonica con prodotti di sangue contenenti anticorpi.
L’uso di anticorpi per trattare malattie specifiche ha portato a tentativi di sviluppare vaccinazioni contro le malattie. Joseph Stokes Jr, MD, e John Neefe, MD, condussero degli esperimenti all’Università della Pennsylvania sotto contratto con la Marina degli Stati Uniti durante la seconda guerra mondiale per studiare l’uso di preparati di anticorpi per prevenire l’epatite infettiva (quella che oggi chiamiamo epatite A). Il loro lavoro pionieristico, insieme ai progressi nella separazione del componente del sangue contenente anticorpi, ha portato a molti studi sull’efficacia dei preparati di anticorpi per l’immunizzazione contro il morbillo e l’epatite infettiva.
Prima che il vaccino antipolio fosse autorizzato, i funzionari sanitari avevano speranze nell’uso della gamma globulina (un prodotto del sangue contenente anticorpi) per prevenire la malattia. William M. Hammon, MD, della University of Pittsburgh Graduate School of Public Health, basandosi sul lavoro di Stokes e Neefe, condusse importanti prove per testare questa idea nel 1951-52. Egli dimostrò che la somministrazione di gamma globulina contenente anticorpi noti contro il poliovirus poteva prevenire i casi di polio paralitica. Tuttavia, la disponibilità limitata di gamma globulina, e la protezione a breve termine che offriva, significava che il trattamento non poteva essere usato su larga scala. L’autorizzazione del vaccino antipolio inattivato Salk nel 1955 rese inutile il ricorso alla gamma globulina per l’immunizzazione da poliovirus.
Immunizzazione passiva oggi
Oggi i pazienti possono essere trattati con anticorpi quando sono malati di difterite o citomegalovirus. Oppure, il trattamento anticorpale può essere usato come misura preventiva dopo l’esposizione a un agente patogeno per cercare di fermare la malattia dallo sviluppo (come con il virus respiratorio sinciziale, morbillo, tetano, epatite A, epatite B, rabbia o varicella). Il trattamento anticorpale non può essere utilizzato per i casi di routine di queste malattie, ma può essere vantaggioso per gli individui ad alto rischio, come le persone con carenze del sistema immunitario.
Svantaggi e svantaggi dell’immunizzazione passiva
I vaccini in genere hanno bisogno di tempo (settimane o mesi) per produrre immunità protettiva in un individuo e possono richiedere diverse dosi in un certo periodo di tempo per ottenere una protezione ottimale. L’immunizzazione passiva, tuttavia, ha il vantaggio di agire rapidamente, producendo una risposta immunitaria entro ore o giorni, più velocemente di un vaccino. Inoltre, l’immunizzazione passiva può annullare un sistema immunitario carente, che è particolarmente utile in qualcuno che non risponde all’immunizzazione.
Gli anticorpi, tuttavia, hanno alcuni svantaggi. In primo luogo, gli anticorpi possono essere difficili e costosi da produrre. Anche se le nuove tecniche possono aiutare a produrre anticorpi in laboratorio, nella maggior parte dei casi gli anticorpi contro le malattie infettive devono essere raccolti dal sangue di centinaia o migliaia di donatori umani. Oppure, devono essere ottenuti dal sangue di animali immuni (come nel caso degli anticorpi che neutralizzano i veleni dei serpenti). Nel caso di anticorpi raccolti da animali, si possono sviluppare gravi reazioni allergiche nel ricevente. Un altro svantaggio è che molti trattamenti con anticorpi devono essere somministrati tramite iniezione endovenosa, che è una procedura più lunga e potenzialmente complicata dell’iniezione di un vaccino. Infine, l’immunità conferita dall’immunizzazione passiva è di breve durata: non porta alla formazione di cellule immunitarie di memoria di lunga durata.
In certi casi, l’immunità passiva e attiva possono essere usate insieme. Per esempio, una persona morsa da un animale rabbioso potrebbe ricevere anticorpi antirabbici (immunizzazione passiva per creare una risposta immediata) e il vaccino antirabbico (immunità attiva per suscitare una risposta duratura a questo virus che si riproduce lentamente).
Tendenze future
Anticorpi monoclonali Sempre più spesso la tecnologia viene utilizzata per generare anticorpi monoclonali (MAbs) – “mono” significa che sono un singolo tipo di anticorpo puro mirato ad un singolo sito di un patogeno, e “clonale” perché sono prodotti da una singola cellula madre. Questi anticorpi hanno una vasta gamma di applicazioni potenziali per le malattie infettive e altri tipi di malattie.
Gli anticorpi monoclonali sono stati creati per la prima volta dai ricercatori Cesar Milstein, PhD (1927-2002), e Georges Kohler, PhD (1946-1995), che hanno combinato cellule della milza di topo che producono anticorpi a vita breve (che erano state esposte ad un certo antigene) con cellule tumorali di topo a vita lunga. Le cellule combinate producevano anticorpi contro l’antigene mirato. Milstein e Kohler hanno vinto il premio Nobel in fisiologia o medicina per la loro scoperta nel 1984.
Ad oggi, solo un trattamento MAb è disponibile in commercio per la prevenzione di una malattia infettiva. Si tratta di una preparazione MAb per la prevenzione della malattia grave causata dal RSV nei neonati ad alto rischio. I medici usano sempre più spesso gli AMB per combattere le malattie non infettive, come certi tipi di cancro, la sclerosi multipla, l’artrite reumatoide, il morbo di Crohn e le malattie cardiovascolari.
Gli scienziati stanno cercando altre nuove tecnologie per produrre anticorpi in laboratorio, come i sistemi ricombinanti che usano cellule di lievito o virus e sistemi che combinano cellule umane e cellule di topo, o DNA umano e DNA di topo.
Minacce di bioterrorismo In caso di rilascio deliberato di un agente biologico infettivo, gli esperti di biosicurezza hanno suggerito che l’immunizzazione passiva potrebbe giocare un ruolo nella risposta di emergenza. Il vantaggio di usare anticorpi piuttosto che vaccini per rispondere a un evento bioterroristico è che gli anticorpi forniscono una protezione immediata, mentre una risposta protettiva generata da un vaccino non è immediata e in alcuni casi può dipendere da una dose di richiamo data in un secondo momento.
I candidati per questa potenziale applicazione dell’immunizzazione passiva includono la tossina botulinica, la tularemia, l’antrace e la peste. Per la maggior parte di questi obiettivi, sono stati condotti solo studi sugli animali, e quindi l’uso dell’immunizzazione passiva in potenziali eventi bioterroristici è ancora in fase sperimentale.
Sommario
Gli anticorpi furono uno dei primi strumenti usati contro specifiche malattie infettive. Con la diffusione degli antibiotici e lo sviluppo dei vaccini, l’uso dell’immunizzazione passiva è diventato meno comune. Anche oggi, tuttavia, gli anticorpi giocano un ruolo contro le malattie infettive quando i medici usano gli anticorpi per ottenere l’immunità passiva e per trattare alcune malattie nei pazienti. Gli scienziati stanno studiando nuove applicazioni per l’immunizzazione passiva e il trattamento degli anticorpi così come nuovi e più efficienti metodi di creazione degli anticorpi.
Fonti
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Ultimo aggiornamento 10 gennaio 2018