Un vaccino mRNA sviluppato dalla società americana Moderna ha iniziato le sue prime sperimentazioni umane il 16 marzo, mentre un altro in fase di sviluppo dalla società tedesca CureVac è stato offerto 80 milioni di euro di investimento dalla Commissione europea. Ma cosa sono esattamente i vaccini mRNA e perché potrebbero essere promettenti nella lotta contro il coronavirus? Abbiamo parlato con la professoressa Isabelle Bekeredjian-Ding, responsabile della divisione di microbiologia del Paul Ehrlich Institut tedesco, che fornisce consulenza scientifica alle aziende, tra cui CureVac, e che fa parte del comitato scientifico dell’iniziativa europea per i medicinali innovativi. Qui ci sono cinque cose da sapere.
1. Sono un nuovo tipo di vaccino
Se un vaccino mRNA fosse approvato per il coronavirus, sarebbe il primo del suo tipo. “È un modo molto particolare di fare un vaccino e, finora, nessun (tale) vaccino è stato autorizzato per malattie infettive”, ha detto il Prof. Bekeredjian-Ding.
I vaccini agiscono addestrando l’organismo a riconoscere e rispondere alle proteine prodotte da organismi patogeni, come virus o batteri. I vaccini tradizionali sono costituiti da piccole dosi o inattivate dell’intero organismo che causa la malattia, o delle proteine che produce, che vengono introdotte nel corpo per provocare il sistema immunitario a montare una risposta.
I vaccini mRNA, al contrario, ingannano il corpo a produrre alcune delle proteine virali stesse. Funzionano usando l’mRNA, o RNA messaggero, che è la molecola che essenzialmente mette in azione le istruzioni del DNA. All’interno di una cellula, l’mRNA viene utilizzato come modello per costruire una proteina. ‘Un mRNA è fondamentalmente come una preforma di una proteina e la sua (sequenza codifica) ciò che la proteina è fondamentalmente fatta in seguito, ” ha detto il Prof. Bekeredjian-Ding.
Per produrre un vaccino mRNA, gli scienziati producono una versione sintetica dell’mRNA che un virus utilizza per costruire le sue proteine infettive. Questo mRNA viene consegnato nel corpo umano, le cui cellule lo leggono come istruzioni per costruire quella proteina virale e quindi creare alcune delle molecole del virus stesso. Queste proteine sono solitarie, quindi non si assemblano per formare un virus. Il sistema immunitario rileva quindi queste proteine virali e inizia a produrre una risposta difensiva a loro.
2. Potrebbero essere più potenti e semplici da produrre rispetto ai vaccini tradizionali
Ci sono due parti del nostro sistema immunitario: innate (le difese con cui siamo nati) e acquisite (che sviluppiamo quando entriamo in contatto con agenti patogeni). Le molecole del vaccino classico di solito funzionano solo con il sistema immunitario acquisito e il sistema immunitario innato viene attivato da un altro ingrediente, chiamato adiuvante. È interessante notare che l’mRNA nei vaccini potrebbe anche innescare il sistema immunitario innato, fornendo un ulteriore livello di difesa senza la necessità di aggiungere adiuvanti.
“Tutti i tipi di cellule immunitarie innate vengono attivate dall’mRNA”, ha affermato il Prof. Bekeredjian-Ding. ‘Questo innesca il sistema immunitario per prepararsi a un patogeno in pericolo e quindi il tipo di risposta immunitaria che viene attivata è molto forte.’
C’è ancora molto lavoro da fare per capire questa risposta, la lunghezza della protezione che potrebbe dare e se ci sono degli aspetti negativi.
Prof. Bekeredjian-Ding spiega anche che, poiché non si sta introducendo l’intero virus nel corpo, il virus non può montare la propria autodifesa e quindi il sistema immunitario può concentrarsi sulla creazione di una risposta alle proteine virali senza interferenze da parte del virus.
E facendo in modo che il corpo umano produca le proteine virali, i vaccini mRNA tagliano parte del processo di produzione e dovrebbero essere più facili e veloci da produrre rispetto ai vaccini tradizionali. ‘In questa situazione, il vantaggio principale è che è facile produrre (e) sarà anche relativamente facile fare un upscaling della produzione, che ovviamente è molto importante se si pensa alla distribuzione in tutta Europa e nel mondo”, ha affermato il Prof. Bekeredjian-Ding.
‘È un modo molto particolare di fare un vaccino e, finora, nessun (tale) vaccino è stato autorizzato per malattie infettive.’
Prof. Isabelle Bekeredjian-Ding, Paul Ehrlich Institut, Germania
3. La maggior parte di ciò che sappiamo sui vaccini mRNA deriva dal lavoro sul cancro
La maggior parte del lavoro sull’uso dell’mRNA per provocare una risposta immunitaria è stata finora focalizzata sul cancro, con l’mRNA tumorale utilizzato per aiutare il sistema immunitario delle persone a riconoscere e rispondere alle proteine prodotte dai loro specifici tumori. ‘Questa tecnologia è stata molto buona per il campo oncologico, perché è possibile sviluppare vaccini specifici per il paziente perché ogni tumore è diverso”, ha affermato il Prof. Bekeredjian-Ding.
L’uso dell’mRNA tumorale in questo modo attiva le cellule T del corpo-la parte del sistema immunitario acquisito che uccide le cellule, utile per distruggere i tumori. Potrebbe essere importante anche per il coronavirus. “Nelle infezioni virali, spesso sappiamo che c’è bisogno di una forte risposta delle cellule T perché i virus amano nascondersi nelle cellule”, ha detto il Prof. Bekeredjian-Ding. “C’è una certa speranza che, specialmente in questo contesto, questo possa davvero funzionare eliminate e quindi eliminare cells le cellule infette dal corpo.’
Ma per combattere un virus come SARS-CoV-2, è probabile che anche una parte diversa del sistema immunitario acquisito debba essere attivata – le cellule B, che producono anticorpi che marcano il virus per la distruzione da parte dell’organismo. ‘E c’è poca esperienza con questo (a parte i modelli di infezione animale), perché per il modello tumorale questo non era così rilevante.”
4. Ci sono molte incognite
Poiché i vaccini mRNA stanno solo ora iniziando a essere testati sugli esseri umani, ci sono molte incognite abbastanza basilari che possono essere risolte solo attraverso sperimentazioni umane. “La vera sfida attuale, credo, è capire se questi vaccini saranno davvero in grado di montare una risposta immunitaria sufficientemente protettiva nell’uomo e capire, ad esempio, quali quantità di mRNA saranno necessarie per farlo”, ha detto il Prof. Bekeredjian-Ding.
Altre questioni comprendono sia le proteine che sono stati scelti per il vaccino sono quelli giusti per evitare un coronavirus infezione nel corpo, come destinazione la risposta immunitaria è per questo specifico coronavirus, quanto tempo di immunità durare, e se provoca effetti collaterali come aumento della risposta infiammatoria, come arrossamento e gonfiore, o, nel peggiore dei casi, aggrava la malattia.
5. Sarebbe possibile vaccinare su larga scala.
Una volta approvato un vaccino mRNA, che potrebbe richiedere 12-18 mesi, dovrebbe essere facile aumentare la produzione. Poiché il processo di produzione è più breve rispetto ad altri vaccini-il Prof. Bekeredjian-Ding stima alcuni mesi piuttosto che 1-2 anni per i vaccini convenzionali – esiste la possibilità che questi vaccini vengano scalati rapidamente. Ciò è utile nel contesto del coronavirus, che probabilmente avrà bisogno di programmi di immunizzazione di massa.
“Penso che avremo bisogno di una copertura della popolazione molto elevata, ma dipende un po‘dai paesi e dall’epidemiologia”, ha detto il Prof. Bekeredjian-Ding. ‘Nei paesi in cui il coronavirus si sta diffondendo molto velocemente, ci aspettiamo anche che ci siano molte persone che sono state in contatto con il virus e che hanno effettivamente montato una risposta immunitaria naturale. Ma d’altra parte, se si guarda alla Germania, per esempio, in questo momento siamo tutti a casa, vietato, e non ha permesso di uscire di casa tranne che per necessità.
La popolazione rimane quindi suscettibile alle infezioni, dice. “E quindi qui, avresti sicuramente bisogno di pensare a vaccinare l’intera popolazione.
‘ ‘ Ecco perché anche questi vaccini sono di interesse, perché probabilmente si potrebbe gestire che, mentre, con altri vaccini, è più difficile produrre queste quantità (in un breve periodo di tempo).’
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