2005 - Nuovi vaccini contro le malattie di origine batterica (secondo anno)

La ricerca è stata realizzata nell'ambito del Programma delle ricerche strategiche 2002.

Come anticipato nella relazione al termine del primo anno, il secondo punto del lavoro di quest’anno (sintesi di oligomeri 1→6 della N-acetilmannosammina-1-O-boranofosfato) è stato sostituito dalla sintesi di due nuovi analoghi di prima classe che mostrano apparentemente una più fedele riproduzione del ponte fosfato naturale e al contempo sembrano essere di più facile accessibilità. (vedi Capitolo 1). Per quanto riguarda gli analoghi di prima classe, si sono dunque individuate due nuove tipologie di derivati: i carba-zuccheri (Capitolo 1) e i glicosil fosfonati (Capitolo 2). La preparazione del carbazucchero della mannosammina prevede una sintesi multistep che permetta di ottenere l’anello cicloesanico opportunamente sostituito con gli ossidrili nelle corrette configurazioni. Per permettere questo, si è deciso di esplorare il riarrangiamento di un monosaccaride in cui i vari gruppi funzionali mostrassero già in partenza la configurazione spaziale opportuna. Una volta che il monosaccaride fosfato sia stato ottenuto, la formazione dell’oligomero si presta ai processi di automazione al pari della sintesi di frammenti di DNA. Al momento stiamo ultimando la sintesi della pseudo-mannosammina. Il 2-azido mannosio preparato durante il primo anno (ved. Cap. 1, Parte 2 della Relazione del 1° anno) è stato impiegato come materiale di partenza per la sintesi del disaccaride fosfonato. In questo caso, l’estremità riducente del disaccaride è stata connessa in posizione anomerica con un ammino spacer, in modo tale da permettere l’eventuale coniugazione con un’opportuna proteina carrier nel momento in cui il composto dovesse manifestare effettiva attività immunologica. Al momento la sintesi del disaccaride fosfonato è stata completata e attendiamo i risultati dei test di attività immunologica. Nel frattempo, stiamo proseguendo nell’oligomerizzazione del prodotto a trimetro e superiori. Anche nel corso del secondo anno si sono approfondite e risolte le problematiche legate alla sintesi degli analoghi di seconda classe, in particolare uree e N-carbammati (vedi Capitoli 3 e 4). La procedura sintetica relativa alla preparazione delle uree è stata generalizzata ad una serie di ureido analoghi ed estesa al caso dei carbammati, risolvendo, così, le problematiche emerse nella sintesi dei derivati O-carbammati. La conclusione di questo lavoro ha avuto come esito la produzione di due pubblicazioni scientifiche su importanti riviste internazionali (Allegati 1 e 2). Il ponte ureido, così come l’analogo carbammato, hanno mostrato soddisfacente stabilità chimica anche in condizioni molto drastiche (Capitolo 6). Sebbene lo screening dell’attività immunologica dei prodotti ottenuti fosse prevista per il terzo anno, si è cominciato ad effettuare una prima valutazione della classe dei derivati ureidici. La metodologia di screening dei prodotti ottenuti, ottimizzata sul caso del Men A (vedi Allegato 3), ha fornito i primi risultati biologici (Capitolo 7). I risultati, negativi dal punto di vista dell’attività, hanno però fornito importanti informazioni sulla relazione struttura-attività dei frammenti oligosaccaridici con uso come possibili vaccini, utili per il prosieguo e la conclusione del lavoro. Si è osservato, infatti, pieno accordo con i dati ottenuti a priori tramite calcolo computazionale. Tale analisi computazionale mediante tecniche di modellistica molecolare effettuata sulle possibili strutture tridimensionali dei mimici di prima e seconda classe (Capitolo 8), ha messo in evidenza un’eccezionale affinità dei derivati glicosilfosfonati e dei carbazuccheri fosfati. Inoltre, sembra essere decisiva la polarità del gruppo funzionale a ponte tra le unità saccaridiche e probabilmente la presenza di una carica negativa (presente nei derivati N-idrossicarbammati) è indispensabile: pertanto, nel corso del terzo anno, gli sforzi saranno concentrati nel completamento della sintesi di fosfonati, carbazuccheri e N-idrossicarbammati. Tutti questi prodotti verranno testati con la stessa metodica ELISA utilizzata nel caso delle uree.