Can identifying recent Mycobacterium tuberculosis infection support faster tuberculosis vaccine trials?

La tubercolosi rimane una delle malattie infettive più persistenti al mondo, causata da un batterio che infetta una vasta parte della popolazione umana ma che raramente rende le persone malate. Nella maggior parte dei casi, il sistema immunitario mantiene i batteri in uno stato dormiente, e la persona infetta trasporta il germe per anni o addirittura per tutta la vita senza sviluppare la malattia attiva. Solo una piccola frazione di coloro che sono stati infetti si ammalerà effettivamente, e il rischio di ammalarsi è più alto nei primi anni dopo l'infezione iniziale. Questa realtà biologica crea un enorme ostacolo per gli scienziati che cercano di creare un nuovo vaccino. Per dimostrare che un vaccino funziona, i ricercatori devono aspettare per vedere se le persone che lo ricevono si ammalano rispetto a quelle che non lo ricevono. Poiché solo poche persone infette sviluppano la malattia, i trial devono arruolare migliaia di partecipanti e durare molti anni solo per raccogliere abbastanza casi per trarre una conclusione. Questo processo lento e costoso ha bloccato lo sviluppo di vaccini migliori per decenni.

Un team di ricercatori dell'Università del Colorado Boulder, dell'Università di Cambridge e dell'Università Emory ha proposto un modo per accelerare questo processo cambiando chi viene chiesto di partecipare al trial. Attualmente, la maggior parte degli studi sui vaccini utilizza un test del sangue chiamato saggio del rilascio dell'interferone-gamma per esaminare i partecipanti. Questo test è eccellente nel rilevare se qualcuno è mai stato infettato dal batterio della tubercolosi, ma non può dire quando è avvenuta l'infezione. Una persona che è stata infettata vent'anni fa e una persona infettata la scorsa settimana risulteranno entrambe positive. Poiché il rischio di sviluppare la malattia attiva è molto più elevato per coloro che sono stati infettati di recente, includere persone con infezioni vecchie e remote diluisce il gruppo di partecipanti con il rischio più alto. I ricercatori si sono posti una domanda semplice: cosa accadrebbe se potessimo identificare e arruolare solo coloro che hanno un'infezione recente?

Per rispondere a questo, il team ha costruito un modello statistico per simulare come si svolgerebbero i trial vaccinali in tre paesi ad alta incidenza: Sudafrica, Kenya e India. Hanno confrontato l'approccio standard, che arruola chiunque risulti positivo per qualsiasi infezione passata, con una nuova strategia che utilizzerebbe un test ipotetico capace di distinguere le infezioni recenti. Questo nuovo test rimarrebbe positivo solo per circa due anni dopo che una persona è stata infettata, filtrando efficacemente coloro che hanno infezioni vecchie. I ricercatori hanno anche esaminato altri metodi, come l'arruolamento di soli giovani o di soli familiari di persone attualmente malate, per vedere come queste strategie si confrontassero con le altre.

Le simulazioni hanno rivelato che l'uso di un test per l'infezione recente ridurrebbe drasticamente la dimensione del trial necessaria per ottenere una risposta chiara. Nel loro modello, trovare abbastanza casi di malattia per valutare un vaccino richiedeva da quattro a sei volte meno partecipanti se il trial avesse arruolato solo coloro con infezioni recenti, rispetto al metodo attuale di arruolare chiunque con un test positivo. Questa riduzione è significativa perché significa che meno persone devono essere seguite nel tempo, il che risparmia anni di ricerca e ingenti quantità di denaro. I ricercatori hanno notato che questo approccio era persino più efficiente dell'arruolamento dei contatti domestici di pazienti malati, una strategia spesso utilizzata per trovare individui ad alto rischio.

Tuttavia, questa efficienza comporta un compromesso. Poiché il nuovo test identifica solo una piccola finestra di infezioni recenti, i ricercatori dovrebbero esaminare un numero molto maggiore di persone per trovare quelle che si qualificano per il trial. Il modello ha stimato che per ogni singolo caso di malattia necessario per dimostrare che il vaccino funziona, gli scienziati dovrebbero testare circa 600 persone utilizzando il nuovo test di recenza, rispetto alle circa 130 persone con il test standard. Nonostante questo aumento dello screening, i ricercatori hanno calcolato che il costo complessivo sarebbe probabilmente comunque inferiore. Hanno ragionato sul fatto che la spesa per condurre un trial clinico per un partecipante sia così elevata da superare il costo dei test aggiuntivi, a condizione che il nuovo test non costi più di cinque o dieci volte rispetto al test standard.

Lo studio non afferma che questo metodo sia pronto per essere utilizzato immediatamente. I ricercatori sottolineano che il test per l'infezione recente che hanno modellato è ancora in fase di sviluppo e che le sue reali caratteristiche prestazionali non sono ancora completamente note. Nel loro modello hanno assunto che il test fosse perfetto, ma i test del mondo reale potrebbero mancare alcune infezioni o dare falsi allarmi. Inoltre, vi è ancora incertezza sul fatto che un vaccino funzioni ugualmente bene su persone con infezioni molto recenti rispetto a quelle con infezioni più vecchie. Se un vaccino funziona diversamente a seconda di quanto tempo è passata dall'infezione, un trial focalizzato solo sugli infetti recenti potrebbe fornire risultati difficili da interpretare per la popolazione generale.

Gli autori concludono che, sebbene i diagnostici per l'infezione recente rappresentino una grande promessa per rendere i trial vaccinali più rapidi ed efficienti, è necessario ulteriore lavoro per convalidare questi strumenti. Essi delineano le qualità specifiche che questi test devono avere, come la durata della loro positività e l'accuratezza nel rilevare l'infezione, prima di poter essere affidati in un contesto clinico. Identificando il gruppo giusto di persone da studiare, la scienza potrebbe finalmente essere in grado di superare la storia naturale della tubercolosi e portare un nuovo vaccino al mondo più velocemente.