Tubercolosi umana: nuovi marcatori per la diagnosi precoce

La tubercolosi è una malattia infettiva che si trasmette per via aerea tramite il Mycobacterium tuberculosis. Secondo l’Organizzazione Mondiale della Sanità, nel 2016 si sono verificati più di 10 milioni di nuovi casi ed un milione di decessi.

Limitazioni dei test diagnostici in uso

Ad oggi le tecniche diagnostiche in uso presentano una serie di svantaggi. Per esempio, l’osservazione microscopica dell’espettorato è facile e veloce, ma poco specifica. L’isolamento del batterio richiede livelli di biosicurezza molto alti. Il test cutaneo alla tubercolina (TST) è altamente sensibile, ma ha un basso livello di specificità e non consente di distinguere l’infezione naturale dalla vaccinazione con il ceppo vivo avirulento noto come Bacillus Calmette-Guerin (BCG).

Tuttavia, il genoma del Mycobacterium tuberculosis è caratterizzato dalla presenza di 16 regioni di differenza (RDs) che codificano per numerosi geni ed alcune sono praticamente assenti nel ceppo vaccinico. Le proteine derivanti da queste regioni sono potenziali marcatori biologici utili per differenziare l’infezione naturale dalla vaccinazione. Al momento, i marcatori identificati hanno bassa specificità per i pazienti negativi al test dello striscio polmonare (PTB-SN) e per i casi di tubercolosi extra-polmonare (EPTB).

Recenti sviluppi

In uno studio pubblicato recentemente su Microbial Biotechnology, i ricercatori hanno analizzato le reazioni tra i singoli marcatori (proteine sieroreattive) ed il siero proveniente da gruppi di pazienti affetti da tubercolosi (PTB-SN, PTB-SP, EPTB) e da individui sani. Le proteine più specifiche sono state successivamente usate per stabilire un nuovo e più accurato test diagnostico.

Nell’indagine, tutti i geni delle 16 RDs del M. tuberculosis sono stati amplificati tramite PCR e clonati in Escherichia coli. Allineando le sequenze clonate con quelle già presenti nel genoma del batterio, 75 proteine riportavano il 100% di identità e 68 sono state espresse e purificate. Le proteine ottenute sono state suddivise in 8 categorie a seconda delle funzioni. Alcune derivavano da corpi di inclusioni mentre altre si presentavano in forma solubile.

Le proteine con più alta capacità diagnostica erano le seguenti: Rv0222 e Rv3403c nei pazienti PTB-SP; Rv3403c nei pazienti PTB-SN; Rv0222 nei pazienti EPTB. Inoltre, si è osservato che la combinazione delle due proteine Rv0222 e Rv3403c migliorava il test per i pazienti PTB-SN.

Nei topi, entrambe le proteine avevano scatenato una risposta immunitaria umorale caratterizzata dalla produzione di citochine ed immunoglobuline.

Conclusioni

Si può, quindi, concludere che Rv0222 e Rv3403c possono essere potenziali nuovi biomarcatori per la diagnosi della tubercolosi. In particolar modo per la diagnosi precoce nei pazienti che risultano negativi allo striscio polmonare e per i casi di tubercolosi extrapolmonare.

Fonte: Ningning Ren et al., 2018. Microbial Biotechnology 0, 1–12; doi:10.1111/1751-7915.1329

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