I vaccini, immunologiaunoStoriaWIN_6febbraio
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I vaccini, l’immunità el’immunologia
2006 - 2007
". . .science consists in grouping facts so that general laws or
conclusions may be drawn from them.” Charles Darwin
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• Molti dei problemi che dominano la ricerca immunologica sono stati delineati
fin dagli inii dell! immunologia e sono tuttora aperti e rile#anti
• $hi e perch% li ha formulati &
A chi interessa la storia dell’Immunologia ?
'!immunologia ha la fama meritata di essere difficile.(! piena di informaioni che fanno capo a discipline di#erse e cambiano
continuamente a causa delle nuo#e scoperte.
M)
alcuni concetti esseniali rimangono gli stessi*
'a storia dell! immunologia + ricca di domande intellettualmentestimolanti e di risposte interessanti.
$onoscerle aiuta a comprendere le idee attuali
dell!immunologia e i loro limiti
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Apprendere o comprendere
.. )ristotele nella sua scuola si ri#olge#a a due tipi di pubblico
di#ersi*• gli studenti, iscritti al 'iceo• gli uditori che fre,uenta#ano le conferene aperte a tutti.
econdo )ristotele i due gruppi imparano in modo differente*
•Gli studenti sanno perché : essi sanno per aver
capito• Gli uditori sanno che : essi sono informati per
aver udito
Comprendere e apprendere non sono la stessa cosa
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I fatti, le domande e la storia
"cience is a way of thining much more than it is a body of
nowledge.” Carl Sagan
• /ormulare le domande appropriate + un!operaione centrale in ogni disciplina.
• 'e domande permettono di delineare ipotesi e sono spesso più durature dellerisposte.
• 'e risposte che si rica#ano dagli esperimenti sono sempre pariali ed
e#ol#ono con rapidit
“aim to learn the basics, so you can take care of your patients in the years
to come”(orso di Immunologia, !reenberg "##$%&
'a storia della sciena interessa a chi vuole capire non solo le
risposte ma anche le domande cruciali che hanno generato)uelle risposte&
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Il posto dell’immunologia nelle
sciene biomediche
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• 1li inii dell!immunologia sono strettamente intrecciati con ,uelli della
difesa contro le infeioni e con la teoria microbica” delle malattie.• ) tutt!oggi la difesa contro batteri e #irus + uno dei principali campi di
interesse per gli immunologi* la dimostraione che l!ulcera peptica + una
malattia infetti#a (Helicobacter pilory e non genetica o da stress + una delle
pi3 clamorose s#olte nella medicina del secolo appena trascorso
Immunologia, medicina e biotecnologie
• '!immunologia si + imposta fin dall!iniio come disciplina
eminentemente applicati#a*
• 4 #accini sono esempi forti di medicina pre#enti#a su basi biologiche egli anticorpi monoclonali hanno inaugurato l!era delle biotecnologie.
• (ssa ha do#uto affrontare complessi problemi di genetica e di
biologia cellulare ed ha fornito in ,ualche caso brillanti risposte che
hanno ri#oluionato alcune idee nei rispetti#i settori
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• '!immunologia occupa un posto importante nella biologia e nella medicinamoderna
• 5ei premi 8obel per la Medicina 92 sono stati assegnati a immunologi
*uanti premi +obel all’Immunologia
•$!+ una cesura di :0 anni tra il premio 8obel di 'andsteiner ;9:0 -
gruppi sanguigni< e ,uello di =urnet e Medawar ;960- tollerana
immunologicaccorre#a l!elaboraione di ipotesi inno#ati#e sull!originedegli anticorpi con il corollario sulla tollerana immune
per poter fare a#anare l!immunologia oltre i confini della
sierologia nella ,uale si era arrestata per :0 anni.
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Nobel Prizes in Immunology
1901 EMIL ADOLF VON BEHRIN !or "is #or$ on serum %"er&'y( es'e)i&lly i%s &''li)&%ion &g&ins% *i'"%"eri&+
190, ROBER- .O/H !or "is ines%ig&%ions &n* *is)oeries in rel&%ion %o %uber)ulosis+
190 IL2A IL2I/H ME/H-NI.OV &n* PA3L EHRLI/H in re)ogni%ion o! %"eir #or$ on immuni%y+
1914 /HARLE5 ROBER- RI/HE- in re)ogni%ion o! "is #or$ on &n&'"yl&6is+
1919 73LE5 BORDE- !or "is *is)oeries rel&%ing %o immuni%y+
1940 .ARL LAND5-EINER !or "is *is)oery o! "um&n bloo* grou's+
1980 5IR FRAN. MA/FARLANE B3RNE- &n* 5IR PE-ER BRIAN MEDAAR !or *is)oery o! &):uire*
immunologi)&l %oler&n)e+ Re;e)%ion o! *onor gr&!%s #&s *ue %o &n immunologi)&l re&)%ion &n* %"&% %oler&n)e )&nbe buil% u' by in;e)%ions in%o embryos+
19Me*i&%e* Immune De!ense+ -"ey !oun* %"&% #"i%e bloo* )ells ?lym'"o)y%es@ mus% re)ognize bo%" %"e irus
&n* )er%&in sel! mole)ules >> %"e so>)&lle* m&;or "is%o)om'&%ibili%y &n%igens >> in or*er %o $ill %"e irus>in!e)%e*)ells+
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'a leione delle grandi
epidemie
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4l termine immunit” + stato usato per la prima #olta in
medicina nel 977 da ?an weiten un medico olandese per
descri#ere gli effetti indotti da uno dei primi tentati#o di#ariolaione.
Immunità
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'e grandi epidemie
Se si guarda alle condizioni dell’Europa nei due secoli cheprecedettero l’anno della peste nera(1348) si osserva che ripetute ondateepidemiche devastarono lepopolazioni tanto che non era
inusuale che il 20% degli aitanti nemorisse!"esoconti anche peggiori# condecessi superiori al $0% degliaitanti# non erano inusuali!
i definisce epidemia una malattia che colpisca ,uasi simultaneamenteuna colletti#it di indi#idui con una delimitata diffusione nello spaio e nel
tempo. )ffinch% si s#iluppi un@epidemia + necessario che il processo di
contagio tra le persone sia abbastana facile”. ;Aiipedia<
8ei secoli in cui
l!(uropa era de#astata
dalle epidemie la
popolaione era
falcidiata ad ondate
ogni 20 o :0 anni da
peste #aiolo ed altre
malattie ad alta
contagiosit
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-pidemie, pandemie e interpretaione degli
eventi rari
i ha pandemia ,uando una malattia infetti#a + cosB contagiosa dacolpire ,uasi l!intera popolaione simultaneamente in pi3 regioni.
8elle epidemie e nelle pandemie il campione statistico” coincide praticamente
con l!intera popolaione. 4n esse gli e#enti rari possono emergere con fora e i
rapporti tra e#enti possono essere colti da un!osser#aione attenta
1uarigione 4mmunitimmuni
'!associaione tra
guarigione e immunit +
forte ;tutti i guariti sono
immuni
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.n racconto esemplare/ la guerra del
0eloponneso e la peste di Atene
8ell@anno D:9 ).$. (!"C"#", nel primo anno della guerra del Eeloponneso
sul cominciare dell!estate FFF fece la sua comparsa tra gli ateniesi la peste”.
Gucidide ;D60-D00<
ne ammalC come
,uasi tutti i suoi
concittadini ne guarBe ne lasciC una
descriione
ecceionalmente
scientifica nell! opera
dedicata alle guerredel Eeloponneso.
8ota* peste in ,uesto contesto + un nome generico per indicare un!epidemia di una malattia non bene identificata
LIBRO I
1. Tucidide d'Atene descrisse la guerra tra
Peloponnesiaci e Ateniesi, come
combatterono fra loro. Mise subito mano
alla stesura dell'opera, dallo scoppio della
guerra, che prevedeva sarebbe stata grave,
anzi la più degna di memoria tra le
precedenti… ……………………………
Fu senza dubbio questo l'evento che
sconvolse più a fondo la Grecia e alcuni
paesi barbari: si potrebbe dire addirittura
che i suoi effetti si estesero alla maggior
parte degli uomini.
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ome 1ucidide sviluppa il racconto
•Ero#eniena geografica del contagio
•tagione del contagio in )tene
•'uogo di partena del contagio
•$ause fa#orenti la diffusione del contagio
•4mmunit dei guariti
•pecificit dell!immunit
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ece la sua prima apparizione# a &uanto si racconta#in Etiopia# oltre l’Egitto' poi dilag anche nell’Egitto#in iia e nalla maggior parte del regno di *ersia!+n ,tene piom all’improvviso e i primi a suirne ilcontagio -urono gli aitanti del *ireo........!!*oi giunse anche nella citt/ alta!
ltre al male che li opprimeva # aggravava lasituazione anche l’ausso in citt/ di coloro che
venivano dai campi e poi avevano la peggio! +n-atti#siccome non avevano case in cui sistemarsi# mavivevano in capanne soocanti# data la stagione# lamoria -aceva vittime in una spaventosa con-usione!
&&fece la sua prima appariione oltre l’ -gitto
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a nessuna tradizione sera memoria# in nessun luogo#di un cos selvaggio male e di una messe tanto ampia dimorti!
+ medici nulla potevano# per -ronteggiare &uesto moroignoto# che tentavano di curare per la prima volta! ..!!gni altra scienza o arte umana non poteva lottarecontro il contagio!
e suppliche rivolte agli altari# il ricorso agli oracoli e ad
altri simili rimedi riuscirono completamente ine5caci6desistettero in7ne da ogni tentativo e giac&uero#soverchiati dal male!
……. nulla potevano… n2 gli uominin2 gli dei
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3atti e relaioni tra fatti/ …io, per conto mio, dirò
come si è manifestato e con quali sintomi….
9un&ue su &uesto malanno ognuno dica pure &uello chepensa# dotto o meno nell’arte medica6 donde : proaileche aia avuto origine e &uali ragioni egli ritienesu5cienti perch; un siatto disastro con tanta violenza si
sia scatenato!Io, per conto mio, dirò come si è manifestato e con qualisintomi, cos che# se un giorno dovesse tornare ad in7erire#ognuno che sia attento# conoscendone gi/ da prima lecaratteristiche# aia modo di sapere di che si tratta!<
(gli applica il metodo dell!osser#aione diretta che noi oggi
possiamo definire !aconiano, pi3 di un millennio prima che
/rancesco =acone a#esse pro##eduto a descri#erlo.
1ucidide descrive fatti e relaioni tra fatti&
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3atti e relaioni tra fatti/ ...non si ricadeva una
seconda volta nel male
=oloro che erano s-uggiti alla violenza della peste...erano ormai al sicuro6 non si ricadeva in-atti una secondavolta nel male# o almeno l’eventuale ricaduta non portavaalla morte!
+nvidiati dagli altri# essi stessi# nell’esaltazione delmomento# nutrivano la vana speranza che# per l’avvenire#nessun’altra malattia li avree pi> potuti domare
1uarigione 4mmunit specifica
8elle parole di Gucidide l!e#ento statisticamente raro + stato
indi#iduato con chiarea e interpretato correttamente
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he fare allora/ Attendere il male, evitarlo o
prevenirlo ?
4n realt in (uropa fino alle soglie della ri#oluione industriale le
uniche difese #alide contro le epidemie furono i pro##edimenti diigiene pubblica tendenti a e#itare o contenere il contagio
;,uarantene isolamento ed altro<
5alla descriione della peste di )tene si potrebbero rica#are utili
indicaioni di sanit pubblica atte a e#itare il contagio ma nessun
indiio per pre#enire il male in chi + contagiato
4ccorsero dun)ue molti secoli, perch2 le tecniche di
prevenione per esposiione, giunte in Inghilterra dalla ina,nel 56##, attraverso la 1urchia, permettessero a tutti di
“mettersi al sicuro dalla violena del male”, come accadeva in
Atene solo a chi guariva dalla peste
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0revenire esponendosi/
Il vaiolo e i primi tentativi di difesa
attiva
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Alla maniera di/ utilità e limiti delle analogie
4l mitridatismo o assuefaione al #eleno era l!unico fenomeno noto alla
cultura antica che a#esse ,ualche somigliana con la proteione ac,uisita
,ssunzioneripetuta di
piccole dosi nonletali di veleno
alattia
assue-azione +mmunit/
Esposizione
volontariacontrollata alla
malattia
?=
• )lla luce di ,uanto
sappiamo l!analogia
era inesatta.
• -’ probabile tuttavia che essa abbia ispirato i
primi tentativi di prevenione della malattia
mediante assunione di materiale infetto&
•Il vaiolo fu il banco di prova di )uesti tentativi&
'!analogia + una scorciatoia pri#ilegiata del pensiero per abboare spiegaioni
su ciC che + ignoto. EuC essere utile o fuor#iante ma + necessario tentare.
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Il vaiolo induce immunità in chi guarisce
4l #irus del #aiolo penetra nell!organismo attra#erso le #ie
respiratorie e raggiunge per #ia ematica gli organi interni e la cute
do#e si moltiplica.
EuC uccidere dal 90 fino al :0H della popolaione ed + stato unodei pi3 temuti e terribili iller della storia umana.
4l #accino + tornato attuale per i
recenti timori di guerra
batteriologica.
$l %residente !ush & stato
immuni''ato contro il vaiolo il
) Dicembre **"
Il vaiolo induce immunità permanente ed 7 la prima malattia verso cui 7 stato usato
sistematicamente un vaccino, che 7 poi stato il primo ad essere abbandonato&
'a prima infeione di cui si hanno documenti + ,uella del
9:0 =.$.(. in (gitto ma + probabile che altre l!abbiano
preceduta.
4n occidente ha colpito in modo drammatico* ne hanno
sofferto Moart 1eorge Aashington e )braham 'incoln.
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2000-9000 =$(* Eossibili segni
di #aiolo in Mummie (giie
Mummia di Iamses ? morto
nel 997 =$(.
i nota l! eruione sulla parte
inferiore del #iso. i notanoanche pliche cutanee forse
do#ute ad edema.
1estimoniane di vaiolo nell’antico -gitto
f
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”Le origini dell’ inoculazione contro il vaiolo in Cina sono
piuttosto misteriose. Sappiamo che la tecnica è iniziata
nella provincia di Szechuan, dove c’è una famosamontagna detta O-Mei Shan (Shan= montagna), collegata
alla storia sia del uddismo che del!aoismo.
"li eremiti che vivevano nelle sue grotte possedevano il
segreto dell’inoculazione gi# nel decimo secolo C.$. %a
&uanto tempo lo possedessero non è noto.
'e prime forme di inoculaione preventiva
le origini leggendarie in ina
Cfr,'The Genius of China: 3000 Years of Science, Discoveries and Inventions', Simon and Schuster, (e) *or+, oert !emple, /012
La tecnica giunse all’attenzione pulica &uando il figlio
maggiore del 3rimo Ministro 4ang !an 5067-/8/79 mor: di
vaiolo. 4ang cerc; disperatamente di evitare la stessa sorte
agli altri memri della famiglia, e chiese ai medici ed ai
saggi di tutto l’impero di trovare un rimedio. %alla
montagna di O-Mei Shan venne un eremita !aoista,descritto come un
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• 5inastia ong ;60-927 $.(.
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Accurate
illustra8
ioni
delletecniche
cinesi di
variola8
ione
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• 5urante il N?44 secolo la pratica della pre#enione si introdusse
lentamente nei territori circostanti alla $ina seguendo la #ia della
eta” e raggiunse la Gurchia do#e attrasse l!attenione degli (uropei
• 4l mercante inglese Oohn 'ister riferB del metodo cinese alla Ioyalociety nel 9700.
'e prime forme di inoculaione preventiva in -uropa
• '’intervento decisivo per la diffusione in -uropa si deve
a 'ady 9ary :ortley 9ontagu (5;
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'A> 9A@ :4@1'- 94+1A!. (5;
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“1he royal eDperiment”
1iorgio 4 non con#into dai racconti di 'ady Montague organiC un esperimento per
controllare prima l!innocuit e poi l!efficacia della inoculaione.
afety* !hree men and three )omen prisoners in (e)gate ?ail )ere inoculated on the
morning of @ugust A0, /7A/, in front of t)ent-five phsicians, surgeons, and
apothecaries, as )ell as representatives of the press.... @ll ut one of the su?ects
developed mild smptoms of smallpoB, and that person )as later found to have had a
slight case of smallpoB the ear efore and )as thus alread immuneD.... !he all
recovered, sho)ing no ill effects of the inoculations and, true to the roal )ord, )ere pardoned on Septemer 2.
(fficacy* Some people also )anted to +no), ho)ever, )hether the variolation
procedure actuall protected a person against contracting smallpoB again. !he )anted
to +no) if it )as efficacious. So EE.. %r Charles Maitland arranged for one of the
survivors of the (e)gate inoculations, a nineteen-ear-old )oman, to come to a small
to)n near London to act as the nurse and lie in the same ed ever night )ith a ten-
ear-old smallpoB victim.... Fortunatel, after siB )ee+s of eBposure, she still had not
contracted the disease.
'!esperimento fu considerato con#incente e la #ariolaione #enne accettata.
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Eoltaire, l’illuminismo e la diffusione della variolaione
'a cultura dell!illuminismo laica e cosmopolita promosse fortemente le
pratiche di #ariolaione compiacendosi di sottolinearne l!origine eQtra-
europea
?oltaire ne
lascia una
testimoniana
sorridente
nelle 'ettere;97::
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'a variolaione in Italia/ intellettuali, nobili e medici
4n 4talia come altro#e in (uropa l!innesto del #aiolo di#enne una bandiera
per chi si schiera#a dalla parte dei lumi”.
Lna traccia
delle #i#aci
polemiche
sull!innesto si
tro#a nell!ode
dedicatadall!abate
Earini al
medico
1ianmaria
=icetti uno
dei sostenitoridella
#ariolaione in
lombardia;976'> .l dottore Gianmaria !icetti d& !uttinoni /ovello trionfatore dell0epidemia di Ghiaradadda
******************************************************************
>h debil! arte oh mal secura scorta
he il male attendi, e no ’l previeni accorta
1i non l!attende in orRente il folto
Eopol che noi chiamiam barbaro e rudeSMa sagace delude
4l fiero ine#itabile demCne.
Eoich+ il buon punto ha colto
>nde il mostro con,uida
$oraggioso lo sfidaS
( lo astrigne ad usar ne la tenone
'!armi che ottuse tra le man gli pone.
>el regnante velen spontaneo elegge
*uel ch’7 men tristo, e macolar ne suole
'a ben amata prole,
he non piF recidiva in salvo torna&
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G&& L’ostinata, folle scola antica….. e le sue ragioni
'!iniiati#a di sfruttare l0esposi'ione al male per indurre immunit1 al male
stesso + nata in (uropa in ambiente non medico e si + s#iluppata contro le
resistene della medicina accademica ;l!ostinata folle scola antica
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'’aardo della variolaione
'!aardo inerente alla pratica della #ariolaione + altissimo.
4l contagio
controllato” differisce
da ,uello spontaneo
solo per la #ia di
penetraione e forse
per una accidentaleattenuaione del #irus
;essiccamento ecc
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4sservare, comparare, innovare/ Il vaiolo bovino e la vaccinaione umana
FF... ( impro##isamente tutto cominciC a cambiare
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8ella seconda met del 9Kesimo secolol!(uropa fu de#astata da epidemie di #aiolo.
8ell!4nghilterra rurale era noto che le mungitrici
erano spesso risparmiate dal #aiolo e molte
#oci non documentate indica#ano una
connessione tra il contatto con mucche infette
da pustole di #aiolo #accino e la proteione#erso il #aiolo umano.
'e donne e un medico attento, nell’Inghilterra rurale
del 6##
Iiflettendo su ,uesti racconti Oenner perfeionC l!idea
gi applicata da ,ualche farmer di contagiare
l!organismo #olontariamente con #aiolo #accino per
proteggerlo dal #aiolo umano assai pi3 gra#e .
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-dBard Jenner .
L& m&no *i 5&r&" Nelmes l&
'rim& *on&%ri)e
Puando studia#a medicina Oenner ascoltC il racconto di una gio#ane mungitrice
che assicura#a di non poter contrarre il #aiolo perch% una #olta a#e#a gi a#uto il
#aiolo delle mucche” ;una malattia molto lie#e
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An
In:uiry
in%o
%"e )&uses &n* e!!e)%s
o! %"e V&riol&e V&))in&e(
& *ise&se *is)oere* in some o! %"e #es%ern)oun%ies o! Engl&n*( '&r%i)ul&rly
lou)es%ers"ire(
&n* $no#n by %"e n&me o!
%"e )o#>'o6
?1
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.n francobollo molto evocativo
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'a difficoltà di innovare
Oenner scrisse una memoria nel 976 do#e spiega#a i suoi
esperimentiS cercC di pubblicare lo studio del suo primo
caso su Gransactions of the Ioyal ociety of 'ondon”4l suo studio #enne rifiutato.
Oenner ampliC il manoscritto e su consiglio degli amici
decise di finaniare da s% la pubblicaione che appar#e nel
97K con il titolo 3.n in4uiry into the causes and effects of
the variolae vaccinae, a disease discovered in some of the
western counties of #ngland, particularly Gloucestershire, and 5nown by the name of the cow po-"3
4l libro ebbe grande risonana fu soggetto a molte critiche
ma le conferme empiriche arri#arono presto e in capo a
due anni la #accinaione fu nota in (uropa e )merica.
(gli andC a 'ondra per dimostrare la sua teoria.
8essuno #olle sottoporsi alla sua #accinaione.
coraggiato Oenner ritornC a =ereley.
5al 9KD0 ilgo#erno =ritannico
bandB ogni altro
trattamento
pre#enti#o contro il
#aiolo.
976 Oames
Eipps #enne
inoculato
9K00 l!efficaciadella #accinaione
+ pro#ata
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Idee nuove e vecchie paure
Molti continuarono a non accettare il principio che la cura di una malattia
umana a##enisse con l!innesto di pustole bo#ine.
'a pratica #enne
apertamente ridicoliata in
caricature che ritraggono le
mucche che spuntano fuori
dalle persone #accinate.
8egli tati della $hiesa lo stesso papa proibB l!innesto del #aiolo che mischia#ale linfe delle bestie con ,uelle degli uomini” ;=. $roce toria d!(uropa nel secolo
decimonono 9D2
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Ghe eQtraordinary #alue of #accination was also acnowledged in
(ngland. 4n 9K02 the =ritish Earliament granted Oenner the sum of
T90 000 which was F more than half a million dollars in today@s
currency. /i#e years later parliament awarded him T20 000 more.
Oenner recei#ed honors from the uni#ersities of Uar#ard >Qford and
$ambridge. FF 4n 9K0: the Ioyal Oennerian 4nstitute was foundedto pro#ide lymph for #accinationS Oenner was its first president.
Oenner@s prestige was so great that 8apoleon released (nglish
prisoners after his mediation. 4n 9K9: 8apoleon was reluctant to
pardon $aptain Millman a relati#e of Oenner@s who had fallen capti#e.
Ahen told who had made the re,uest for the soldier@s release8apoleon eQclaimed ")h c@est Oenner Ve ne puis rien refuser a
OennerW”.
- presto arrivarono prestigio e premi
-
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8ell!autunno del 9K00 'uigi acco sco#a nel ?aresotto un ceppoautoctono di cui sono portatrici alcune #acche s#iere che egli
segue nella loro transumana padana allo scopo di cogliere il
momento fa#ore#ole di raccogliere la materiaF. inuppando#i
diligentemente delle fila”
; da '. =elloni* 'uigi acco e la diffusione del #accino in 4talia 97:<
$on ,ueste fila” impregnate di pus egli #accina in sei mesi circa D00
bambini presentando poco dopo il %rogetto di un piano per rendere
generale l0uso, ed i vantaggi della vaccina. 4l progetto + accolto dal
go#erno cisalpino che istituisce un ufficio della #accinaione affidato
alla direione di 'uigi acco con a disposi'ione gli orfanatrofi per
farvi pubblici esperimenti2
;da $osmacini toria della Medicina e della anit in 4talia 9K7<
'uigi Hacco e la vaccinaione nella repubblica
isalpina
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!uerra 3ranco80russiana (5
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Ae# the memers
o- the gloalcommission -orcerti7cation o-smallpoDeradication#certi-@ thatsmallpoD haseen eradicated-rom the orld!
?eneva# 9ecemer F#1FGF
3ergamena ufficiale che certifica la
gloale eradicazione del vaiolo
5=6=/ l’eradicaione globale
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G !he last reported case of smallpoB in the )orld )as in Somalia, onOctoer A2, /077
• !he last stoc+s of the smallpoB virus )ere +ept frozen in laoratories at
the Centers for %isease Control and 3revention, in @tlanta, and the
ussian State esearch Center of Hirolog and iotechnolog, in
Ioltsovo, ussia.
• First delierate destruction of a species=
• Mon+epoB in CongoJ a ne) threat=
et)een Feruar /002 and Octoer /007, there )ere 6// suspected
case of mon+epoB in the %emocratic epulic of the Congo 5%C,formerl Kaire9. !his outrea+, the largest ever, raised fears that the
virus had mutated and ecome more infectious to humans.
'’eradicaione del vaiolo& 0er sempre ?
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.n secolo dopo Jenner/
Loch, 0asteur e la nascita dellaimmunologia
' i i di J i li iti d ll li
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'a vaccinaione di Jenner e i limiti della semplice
osservaione
'a semplice osser#aione dei fenomeni naturali + importante ma
non basta.
In assena di ipotesi e di adatti esperimenti che la convalidino o
la invalidino, l’osservaione di una relaione tra due fatti ha
un’utilità ristretta ai due fatti stessi/ essa non si presta a
generaliaioni ed ha un limitato potere predittivo&
Haiolo vaccino
Bomo
+mmunit/ alvaiolo umano
0-@M-’ ?
ena ipotesi esplicati#e le osser#aioni
hanno limitato potere preditti#o
Haiolo umano
1 i t
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1ecne e episteme
'a nascita dell!immunologia richiede#a una serie di scoperte
scientifiche che la semplice estensione delle osser#aioni empirichealla maniera di 6enner non pote#a dare.
'a speculaione teorica ed il metodo sperimentale nato nel X600
con 1alileo con la sua episteme, do#e#a subentrare alla tecne
perch% la #accinaione potesse tro#are una spiegaione eproporsi come modello concettuale dotato di potere predittivo
per la lotta contro altre malattie infetti#e.
'a scoperta dei microrganismi come agenti di malattia ad opera di
Yoch e Easteur negli ultimi decenni dell!K00 consentB la nascitacontemporanea della microbiologia medica e dell!immunologia.
'a spiegaione subentrK alla descriione&
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.na riflessione sul metodo/ !alileo e la
caduta dei gravi
Il i i l d i i di d
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Il microscopio e la decisione di guardare
4l microscopio fu in#entato nel X600.
'eeuwenhoec autodidatta con la passione delle lenti e con la #oglia di
metter l!occhio do#e nessuno l!a#e#a messo prima diede un grandecontributo al suo perfeionamento .
'a tecnica di costruione era
semplice e molti ne
possede#ano uno.
olo 'eeuwenhoec ebbe perC
l!idea di guardare do#e
apparentemente non c!era nulla
da #edere* scoperse cosB chel!ac,ua limpida era piena di esseri
microscopici.
’innovazione dieeuenhoeI consistetteprincipalmente nella sua
decisione di guardare
;Jo@r:# ,!6
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9icroscopi del 56esimo secolo
Modello dimicroscopio dei tempi
di 'eeuwenhoe* una
coppia di piccole lenti
sferiche erano inserite
tra due lamine diottone. 4l campione
pote#a essere fissato
a un ago e tenuto
all!altea dell!occhio
per una minuiosaosser#aione
fronte
retro
campionelente
*uello che osservK 'eeuBenhoek
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*uello che osservK 'eeuBenhoek
'eeuwenhoe descrisse le comuni
morfologie batteriche e stimC
accuratamente le loro dimensioni.
(gli osser#C anche esseri microscopici
mobili che* nuotano #icini l!uno all!altro
li#emente come uno sciame dimoscerini nell!aria”. 5e Yruif 92:
!uardare e comprendere l’invisibile
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A partire dal ;## molti osservarono sistematicamente i
microrganismi, ma nessuno fino a Loch e 0asteur, nella seconda
metà dell’
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Il metodo sperimentale e la scoperta del bacillo del
carbonchio
'a prima malattia per la ,uale #enne dimostrata un!eiologia
microbica fu il carbonchio degli animali ;9K70sser#C la presena di microbi
a bastoncello negli organi degli
animali morti per carbonchio.
Iiprodusse la malattia in topicon sangue di bo#ini infetti.
>sser#C gli stessi microbi nei
topi infetti.
>ttenne la crescita dei microbiin coltura contaminata con
materiale infetto.
Iiprodusse la malattia in topi
reinoculando i microbi cresciuti in
coltura.
-speriena e sperimentaione
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-speriena e sperimentaione
$on Yoch e Easteur il metodo sperimentale entra con decisione nella ricerca
medica
'! esperimento differisce dallaesperiena comune perch%
non si limita ad osservare ciC
che si presenta naturalmente
ai nostri occhi ma interferisce
con i fenomeni che studia
-sso 7 pensato come
una domanda posta alla
natura per ottenere una
risposta che va oltre i
limiti del già noto&
'’esperimento si crea i propri strumenti, anche materiali, per
ottenere una risposta adeguata al )uesito
Easteur ha fabbricato beute e terreni. Yoch ha in#entato nuo#i metodi di
coltura batterica.
0asteur i ceppi attenuati e la “vaccinaione” dei polli
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0asteur, i ceppi attenuati e la vaccinaione dei polli
$apacit
ostinaione efortuna
misero nelle
mani di
Easteur il
primo ceppo
attenuato dicolera dei
polli che egli
usC a scopo
immuniante
;9KK0<
$olturaabbandonata
per le ferie
$oltura fresca
da organi di
pollo morto
per colera
'a coltura #ecchia #iene ri-usata* 7 innocua
'a coltura fresca + letale
)nche i
polli sono
ri-usati e
restano#i#i*
sono
immuni
&&&e guardando i polli ancora vivi,
0asteur avrebbe esclamato/ 9a non
capite che )uei polli sono stati
vaccinati
I ceppi attenuati immuniano verso )uelli selvaggi
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I ceppi attenuati immuniano verso )uelli selvaggi
'!e#ento inatteso osser#ato per il colera dei polli #enne ripetuto da Easteur
come sperimentaione pianificata su ogni agente infetti#o di cui si interessC.
)genti
patogeni
#irulenti
$ondiionispeciali di
coltura
)genti
patogeni
attenuati
• $oltura prolungata
• Gemperatura nonottimale
• $arena di ossigeno• )ltro
Easteur comprese che certe condiioni di coltura #ariabili da caso a caso
pote#ano portare alla seleione in laboratorio di ceppi stabilmente attenuati,
non piF capaci di dare malattia, ma ancora capaci di indurre immunità
uomo
immunità
'’esperimento di 0oully8'e83ort e il genio delle
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' esperimento di 0oully8'e83ort e il genio delle
pubbliche relaioni
5maggio
1881
Germiattenuati.
24 pecore
K vitelli
1 capra
Niente
24 pecore
K vitelli
1 capra
17maggi
o
Germiattenuati.
24 pecore
K vitelli
1 capra
Niente
24 pecore
K vitelli
1 capra
31maggi
o
Germivirulenti.
24 pecore K vitelli
1 capra
Germivirulenti
24 pecore K vitelli
1 capra
=giugno
-u%%i ii -u%%i mor%i
Easteur #inse la sfida dello
scetticismo un anno dopo accettandol!esperimento di Eoully-le-/ort do#e
immuniC alcuni capi di bestiame di
fronte a una folla di alle#atori autorit
e stampa internaionale.
3u un trionfo, seguito da gloria e
polemiche&
Il vaccino antirabico e la fondaione dell’
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•'e ricerche continuarono con l!attenuaionedell!agente della rabbia che permise a Easteur di
s#iluppare un #accino per l!uomo
•4l ; luglio 5
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Easteur colse la somigliana tra ,uanto accade#a agli animali da lui
immuniati e ai soggetti #accinati contro il #aiolo e chiamC vaccinaioni
le sue immuniaioni in onore di Oenner
'a generaliaione del termine vaccinaione
1li studi di Easteur portarono a chiarea teorica il principio
implicito nella #accinaione Oenneriana*
'a somministraione di
un agente non
#irulento puC conferire
immunit contro la
forma #irulenta dello
stesso agente.
>ccorre*•4ndi#iduare l!agente
patogeno•Gro#are la tecnica di
attenuaione•?accinare
?aiolo #accino
Jenner
?aiolo umano
uomo
$eppo
attenuato
0asteur
$eppo#irulento
uomo
ampagna per la vaccinaione nell’
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!he should e vaccinated first 4h do the not )ant to pla )ith m +ids=
ampagna per la vaccinaione nell
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4l bersaglio dell!immunit non + la
malattia ma il microrganismo che
pro#oca la malattia
*uello che i batteriologi avevano intuito
Il potere delle ipotesi
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Il potere delle ipotesi
/788
/188
/088
1G21 +ntroduzione della variolizzazione in +nghilterra1GFK Haccinazione di Lenner contro il vaiolo
1881 Haccinazione di *asteur contro il caronchio188$ Haccinazione antiraica di *asteur
1F21 vaccino antituercolare M!=!?!1F23anatossina di-terica
1F2G anatossina tetanica1F$4 vaccino antipolio inattivato da SalI1F$G vaccino antipolio attenuato di Sain1FK0 vaccino antimorilloso6 Edmonston M e Scharz1FK2 vaccini antirosolia1FKK vaccini antiparotite1FKG vaccino antiraico su cellule diploidi1FK8NG1 vaccino antiNmeningococcico1FG3 vaccino contro la varicella1FGG ultimo caso di vaiolo naturale registrato nel
mondo1F80 vaccino contro l’Haemophilus inuenzae tipo M1F8G vaccino ricominante contro l’epatite M
'’antigene 7 una molecola estranea
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' antigene 7 una molecola estranea
4l la#oro di Easteur aprB la strada alla scissione del concetto di patogenicit e
#irulena da ,uello di immunit. Puesto mutamento di paradigma + stato
seguito da ricerche e scoperte numerose nei primi tre decenni del 00
,uando l!immunochimica dominC il campo dell!immunologia.
8e + scaturito il nuo#o
concetto che la
capacit di suscitare
una risposta immune 7legata alla proprietà
dei vertebrati di
riconoscere le
molecole estranee e
di reagire contro di
esse&
=atteri #irus funghi
proteine e polisaccaridi
batterici #irali animali e
#egetali dannosi o innocui
per l!ospite
)ntigeni
4mmunit
'e molecole riconosciute come estranee suscitano immunità e
sono dette antigeni ;antibody generators<
>all’infeione all’estraneità/ le osservaioni che hanno
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generato il concetto di antigene
• IouQ e Jersin ;9KKK
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Hciena innovativa e sciena normale
/acendo riferimento a
Yuhn possiamo collocareil la#oro di Easteur e
Yoch tra le scoperte
inno#ati#e che mutano i
paradigmi interpretati#i di
un problema
1li studi successi#i
possono essere collocati
tra ,uelli asse#erati#i che
ser#ono a definire edapprofondire gli enunciati
del nuo#o paradigma
e rivoluzioni scientifche che segnano
i diversi momenti della storia della scienza#sono mutamenti complessivi degli
orientamenti teorici e delle procedure
sperimentali che caratterizzano una
comunit/ scienti7ca!
Oinsieme di tali orientamenti : chiamatoparadigma6 le rivoluzioni scienti7che sono
il passaggio da un paradigma allOaltro!
a prevalenza di un paradigma segna una
-ase di scienza normale# in cui gli
scienziati sono impegnati alla soluzione deiprolemi che possono essere -ormulati e
risolti con i concetti e gli strumenti propri
del paradigma.
G..Yuhn 'a struttura delle ri#oluioni scientifiche 9
'’immunità passiva e la scoperta degli anticorpi
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p p g p
4l coniglio
+ immune
Eochi anni dopo le prime #accinaioni si accumularono le osser#aioni che
l!immunit + legata alla comparsa nel siero di fattori capaci di proteggere
dall!infeione o dalla malattia un altro animale (immunità passiva%&
Iichet e Uericourt ;9KKK
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Natteriologia e sierologia/ le reaioni anticorpali in vitro
4l siero immune unito in
pro#etta ai relati#iantigeni d origine a
reaioni facilmente
#isibili come
precipitaione
agglutinaione e lisi.
'e reaioni sierologiche
furono presto applicate alla
diagnosi delle malattieinfetti#e ;Aidal 9K6*
sierodiagnosi del tifo
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Il sistema immune 7 dotato di memoria
4l sistema immune reagisce ad ulteriori incontri con lo stesso antigene in
maniera pi3 pronta
'a risposta primaria iniia dopo un tempo di latena di circa D giorni
aumenta in modo esponeniale e declina entro un paio di settimane
Puella secondaria anche dopo un inter#allo lungo + pi3 rapida pi3ele#ata e di durata maggiore.
Il fenomeno 7 indicato come memoria immunologica e gli immunologi
usano affermare che il sistema immune 7 capace di apprendere
Il lascito di -hrlich/ l’horror autotoDicus
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Il lascito di -hrlich/ l horror autotoDicus
8ei tardi anni 0 dell!K00 =ordet dimostrC che era possibile indurre la
formaione di anticorpi contro i globuli rossi. 4 ricercatori si chiesero allora
se le risposte immuni potessero essere dirette #erso gli antigeni autoctoni
(hrlich e Morgenroth
dimostrarono in realt che gli
animali pote#ano fare anticorpi
contro globuli rossi Qenogenici o
allogenici ma non #erso ,uelliautologhi.
Eer spiegare ,uesto
apparente paradosso (hrlich
formulC la teoria dell!horror
autotoQicus* l!organismonon puC mobiliare le sue
risorse immunologiche per
una risposta distrutti#a #erso
i propri tessuti.
+ac)ue cosO l’idea che il
sistema immune fosse capace
di discriminare i propricostituenti dalle sostane
estranee, formando anticorpi
solo verso )ueste ultime&
He ogni antigene puK
stimolare una risposta
anticorpale, perch2 non )uelli
nativi dell’ospite ?
Il lascito di -hrlich/ la teoria delle catene laterali
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Il lascito di -hrlich/ la teoria delle catene laterali
8el 9K7 (hrlich propose che
esistessero delle catene
laterali ;gruppi aptofori< capacidi fungere da recettori per
molecole stereochimicamente
complementari.
4 gruppi aptofori deputati
alla captaioni di nutrienti
fungerebbero anche da
recettori per l!antigene.
'a combinaione con il ligando
indurrebbe la cellula ad unaiperproduione di gruppi aptofori
che si staccherebbero dalla
membrana in forma di molecole
solubili.
(hrlich FFFFFFF
Il destino del lascito di -hrlich
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8/20/2019 I vaccini, immunologiaunoStoriaWIN_6febbraio
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Il destino del lascito di -hrlich
'e idee di (hrlich ebbero un curioso destino.
• '!horror autotoQicus con la fora della sua metafora #enne
preso troppo alla lettera e rallentC la comprensione delle malattie
autoimmuni
• 'a teoria delle catene laterali cadde in oblio per 0 anni e fu
riscoperta come storica precogniione nel decennio -6
,uando #ennero elaborate le teorie seletti#e dell!anticorpopoiesi
;Oerne e =urnet<
Il preo dell’uso di metafore 7 un’eterna vigilana
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/ine
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8/20/2019 I vaccini, immunologiaunoStoriaWIN_6febbraio
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PuicICimeQ e undecompressore C+%% (Ron compresso)
sono necessari per visualizzare &uestOimmagine!
=asandosi sugli ipotetici meccanismiusati dalle cellule per assimilare i
nutrienti (hrlich a#e#a immaginatoche gli anticorpi fossero recettori di
membrana ;catene laterali usati dallecellule per captare i nutrienti (gruppi
aptofori prodotti in eccesso e liberatenel sangue in seguito al legame con
l!antigene.
Each cell has on its surface a series ofside chains, or receptors, that function by
attaching to certain food molecules
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8/20/2019 I vaccini, immunologiaunoStoriaWIN_6febbraio
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attaching to certain food molecules.While each side chain interacts with a
specific nutrient - in the same manner as akey fits into a lock - it can also interact
with disease-causing toxins produced by aninfectious agent.
When a toxin binds to a side chain, theinteraction is irreversible and blocks
subsequent binding and uptake ofnutrients.
The body then tries to overwhelm theobstruction by producing a great number
of replacement side chains so many thatthey cannot fit on the surface of the celland instead are secreted into the
circulation. !ccording to Ehrlich"stheory, the circulating side chainsare the antibodies, which are allgauged to and able to neutrali#e
the disease-causing toxin and thenremain in the circulation, thus
immuni#ing the individual againstsubsequent invasions by the
infectious agent.
-
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Immunolog has a short histor! "ut human "eings have learning
it #or a ver long time$E%perience perio&E%periment perio&
'o&ern perio&
(hrlich