Pubblicato il 3 dicembre 2024

Blog Melanie Brügger – RSV

«Sono riuscita a dimostrare che un particolare tipo di cellule polmonari è in grado di attuare una risposta antivirale in seguito all’infezione da virus respiratorio sinciziale, contribuendo all’eliminazione del virus e quindi alla guarigione».

Come si riparano e si rigenerano le lesioni polmonari dopo l’infezione dal virus respiratorio sinciziale (RSV)?

L’Istituto di virologia e immunologia (IVI), e più precisamente il gruppo guidato dal PD Dr. Marco Alves, immunologo, ha analizzato la risposta polmonare alle infezioni da virus respiratorio sinciziale (RSV) nei neonati all’interno di un progetto sostenuto dal Fondo nazionale svizzero. Lo studio fornisce nuove informazioni sui fattori che contribuiscono allo sviluppo di forme gravi di infezione da RSV e mette in evidenza la risposta immunitaria inappropriata dei polmoni ancora non perfettamente sviluppati. I ricercatori hanno inoltre concluso che le cellule stromali mesenchimali rivestono un ruolo importante nella riparazione e rigenerazione dei polmoni danneggiati dal Virus respiratorio sinciziale RSV.  «La tesi di dottorato di Melanie Brügger getta nuova luce sui meccanismi della patogenesi del RSV nei primi anni di vita e può avere implicazioni terapeutiche», dichiara il PD Dr. Marco Alves, relatore del dottorato.

Intervista con la dottoressa Melanie Brügger

• Qual era l’obiettivo della tesi?

  Lo scopo della tesi era quello di studiare il ruolo di un particolare tipo di cellule polmonari, le cellule stromali mesenchimali^[1] (MSC), durante l’infezione da RSV: è noto che svolgono un ruolo essenziale nello sviluppo e nella rigenerazione dei polmoni così come nel mantenimento dell’omeostasi^[2], tuttavia, si sa molto poco su queste cellule in relazione alle infezioni respiratorie e ai conseguenti danni polmonari. Il progetto è nato con la tesi, in altre parole, sono partita quasi da zero e ho individuato diversi metodi ed esplorato varie ipotesi.

  

• A quali risultati è giunta?

  Ho identificato una nuova funzione delle MSC in relazione alle lesioni polmonari causate da RSV: questo tipo di cellule, infatti, è coinvolto in diverse fasi della risposta all’infezione da RSV. In particolare, sono riuscita a dimostrare che le MSC sono in grado di attuare una risposta antivirale in seguito all’infezione da RSV, contribuendo all’eliminazione del virus e quindi alla guarigione. Inoltre, le infezioni gravi da RSV causano danni polmonari con conseguenze talvolta a lungo termine: i miei risultati suggeriscono proprio che le MSC rivestono un ruolo importante nella riparazione e nella rigenerazione di tali danni. È probabile che questa osservazione si possa applicare anche ad altre infezioni respiratorie virali gravi. Un’altra cosa interessante osservata è che le MSC possono essere il bersaglio del RSV in vivo.

• In che modo questi risultati contribuiranno a far progredire la ricerca sul RSV?

  Lo studio ci aiuta a capire la risposta dell’ospite e i meccanismi di riparazione dei polmoni durante l’infezione da RSV in una fase estremamente importante della vita. Abbiamo dimostrato che le MSC svolgono un ruolo nelle infezioni da RSV e sembrano avere un effetto positivo sui processi di rigenerazione e riparazione, pertanto, il loro ruolo attivo durante l’infezione può avere implicazioni terapeutiche nelle forme più gravi della malattia. Per le loro caratteristiche, infatti, le MSC sono già state oggetto di numerosi studi per lo sviluppo di terapie cellulari di riduzione dei danni polmonari, anche durante l’attuale pandemia di COVID-19.

• Cosa la rende più orgogliosa di questo lavoro?

  La maggior parte degli esperimenti sono stati condotti a partire da cellule primarie e diversi sistemi di coltura che riproducono i polmoni. Tuttavia, con i modelli di coltura cellulare non era possibile rispondere ad alcune domande complesse riguardanti, per esempio, la malattia o i meccanismi di riparazione e rigenerazione. Abbiamo quindi dovuto utilizzare il modello di infezione da RSV dell’agnello, animale che ha caratteristiche molto simili a quelle dei bambini piccoli e dei vitelli. Lavorare con un modello animale è estremamente complesso e impegnativo e richiede un impegno totale. Gli studi condotti dal nostro gruppo negli ultimi tre anni sono durati diverse settimane o addirittura mesi: è stato un impegno incredibile e sono orgogliosa di aver contribuito in maniera significativa al successo di questo lavoro di ricerca, soprattutto con l’importante ruolo di pianificazione, coordinamento e controllo dell’ottimo lavoro svolto. Inoltre, è stato bello aver avuto la possibilità di continuare a giocare a pallacesto nella LNA mentre scrivevo la mia tesi: mi ha aiutato molto a mantenere un certo equilibrio e a rimanere costante e concentrata in laboratorio.

• Cosa Le è piaciuto di più durante la compilazione della tesi?

  Una delle cose che amo di più della ricerca è la varietà dei compiti, che includono non solo gli esperimenti in laboratorio, le successive analisi e l’interpretazione dei risultati, ma anche la presentazione del lavoro in riunioni e convegni. Durante la tesi ho avuto l’occasione di lavorare su una varietà di modelli come colture cellulari primarie, colture di cellule delle vie respiratorie 2D e 3D e modelli in vivo. Altra cosa che ho apprezzato molto è stata l’interazione con gli altri in laboratorio, la discussione dei risultati e lo scambio di idee. Ho anche avuto l’opportunità di co-supervisionare uno studente di master e mi è piaciuto fare attività didattica e vederlo progredire in laboratorio.

• Come sono stati i tuoi anni all’IVI? Cosa ti è piaciuto di più?

  All’IVI ho avuto l’opportunità di interagire con tante persone con diverso background e formazione: ho beneficiato enormemente di questi scambi, imparando nuove tecniche e conoscendo persone eccezionali. Inoltre, grazie all’infrastruttura specifica e alla notevole conoscenza ed esperienza all’interno dell’IVI, ho avuto l’opportunità unica di lavorare con un modello di infezione da RSV in un agnello. Che io sappia, esiste solo un altro laboratorio che lavora con questo modello e si trova negli Stati Uniti. Anche se questa esperienza è stata molto intensa ed emozionante, è stata un’opportunità unica per studiare l’infezione da RSV in un modello fisiologico: tutti noi del team eravamo consapevoli di dover dare il massimo per ottenere il maggior numero di informazioni. Con le nostre due recenti pubblicazioni (Démoulins et al. PLOS Pathogens 2021 e Brügger et al. PLOS Pathogens 2021) speriamo di riuscire a contribuire alla comprensione delle infezioni gravi da RSV e allo sviluppo di un vaccino efficace o di altri trattamenti per i neonati, ma anche per i giovani vitelli

• Quali sono le prossime tappe? A cosa si dedicherà?

  Dopo aver discusso con successo la tesi, ho deciso di restare all’IVI e continuare con un postdottorato nel gruppo del PD Dr. Marco Alves e di lavorare a un nuovo progetto sul tema SARS-CoV-2. Pur dedicandomi principalmente a questo nuovo progetto, vorrei anche sfruttare questa opportunità per approfondire alcune domande rimaste in sospeso nella tesi. Mi piacerebbe anche espandere la mia rete nella comunità scientifica, promuovere collaborazioni e iniziare a fare domanda per qualche borsa di studio, visto che sono alla ricerca di nuove sfide, probabilmente all’estero, ma intendo sicuramente rimanere nel campo della ricerca.

Glossario

• [1] Mesenchimale

  Mesenchimale: si riferisce alle cellule che si sviluppano nel tessuto connettivo, nei vasi sanguigni e nel tessuto linfatico.

• [2] Omeostasi polmonare:

  Omeostasi polmonare: lo stato del polmone a riposo. Mentre si garantisce la tolleranza alle particelle innocue inalate, possono essere messe in atto risposte immunitarie rapide ed efficaci contro gli agenti patogeni invasori.

Virus respiratorio sinciziale (RSV)

Il virus respiratorio sinciziale (RSV) è una delle cause più frequenti di infezioni respiratorie acute nei bambini piccoli e nei vitelli giovani. Nei bambini si presenta come un virus stagionale con un numero maggiore di casi durante l’inverno. Grazie alle misure di contenimento della pandemia da COVID-19, tuttavia, nell’inverno 2020/21, non è stato rilevato quasi nessun caso. Al contrario, diversi Paesi del mondo, tra cui la Svizzera, hanno registrato un aumento allarmante dei casi quest’estate. Nei bovini di giovane età, il RSV è una delle infezioni respiratorie più gravi e può portare alla broncopolmonite. Attualmente non
esiste un vaccino omologato per gli esseri umani e il vaccino impiegato nei vitelli giovani ha una protezione di breve durata. Tutto ciò sottolinea l’importanza di studiare questo virus e la malattia da esso causata.