Come una nuova tecnologia può avere successo dove altre hanno fallito? I vaccini a mRNA anti-Covid-19 sono molto efficaci contro SARS-CoV-2 e la comunità scientifica intende utilizzarli anche contro altre patologie. Ma cosa c’è di nuovo nella tecnologia dei vaccini a mRNA?
Il “record” precedente nella produzione di un vaccino efficace contro una malattia infettiva apparteneva al vaccino contro la parotite sviluppato in 4 anni negli anni ’60. Questo record è stato sbriciolato dalla corsa alla produzione di un vaccino anti-Covid-19 che è stato messo a punto in 42 giorni, poi ci sono voluti alcuni mesi per le fasi cliniche I, II e III che hanno portato all’approvazione dei vaccini Pfizer-BioNtech e Moderna.
Come è stato possibile arrivare alla commercializzazione di un nuovo vaccino così presto?
I motivi principali sono (qui per ulteriori approfondimenti):
- eccezionali investimenti da parte dei governi;
- massiccia partecipazioni dei ricercatori;
- reclutamento di un numero eccezionale di persone nei trial clinici;
- strategia di lavoro in parallelo nella fase di validazione dei vaccini invece che sequenziale;
- le numerose ricerche già avviate da oltre 20 anni sull’utilizzo dei vaccini a mRNA.
Soffermandoci sull’ultimo punto, possiamo dire che la tecnologia alla base dei vaccini a mRNA è in studio su diverse patologie, sia di tipo virale che oncologico. Il motivo principale sta nel fatto che i vaccini a mRNA sono estremamente versatili e di rapida produzione. Non necessitano della manipolazione del virus e quindi sono anche piuttosto sicuri. Inoltre, per la loro produzione, ci si può avvalere delle informazioni depositate nei database dai ricercatori e poi costruire in provetta la molecola di mRNA senza che il virus entri in laboratorio. La sintesi di una molecola di DNA o RNA è una tecnica nota da molto tempo e nel caso dell’mRNA di SARS-CoV-2 è anche piuttosto semplice perché la molecola è lunga 4284 nucleotidi, ovvero mattoncini che devono essere messi uno in fila all’altro.
Cosa succede una volta sintetizzata la molecola di mRNA?
L’mRNA deve essere inserito in una gocciolina lipidica che funziona come un “cavallo di Troia”, infatti la protegge e ne consente l’introduzione nelle cellule. L’RNA è una molecola molto labile, se non fosse protetta da questo involucro sarebbe immediatamente degradata dagli enzimi. Questo lo sanno bene i biologi che la studiano da tantissimi anni.
Una volta penetrata nella cellula, la gocciolina lipidica rilascia l’mRNA che viene subito utilizzato dai ribosomi (che sono delle fabbriche di proteine della cellula) per la produzione della proteina Spike che a sua volta viene rilasciata fuori dalla cellula e stimola il sistema immunitario a formare gli anticorpi necessari in modo da essere pronto in caso di infezione da SARS-CoV-2.
Lo studio dei vaccini a mRNA non è una completa novità. Sono oltre venti anni che si studiano i vaccini a RNA. Ad esempio esiste un vaccino contro il virus Zika che è nella fase di trial clinici e altre patologie da agenti infettivi sono allo studio come il citomegalovirus che è causa di difetti neurologici nei neonati, oppure il virus respiratorio sinciziale che causa infiammazione delle vie aeree nei neonati e altri virus respiratori come il metapneumovirus e un patogeno responsabile di una parainfluenza.
Può giocare un ruolo importante anche contro i tumori?
Importanti ricerche sono in corso per l’utilizzo di vaccini a mRNA anche in oncologia. In questo campo la situazione è più complessa, poiché è necessario conoscere il profilo genetico sia delle cellule normali di un paziente che delle cellule tumorali. Poi, attraverso un algoritmo bioinformatico, il profilo genetico viene messo a confronto e vengono individuate le differenze che consentono la produzione di un mRNA che introdotto per mezzo di una gocciolina lipidica nelle cellule del paziente, fornirà lo stampo ai ribosomi per la produzione della proteina che stimolerà il sistema immunitario contro le cellule tumorali.
Si tratta di un approccio di Medicina Personalizzata, in quanto il profilo genetico delle cellule tumorali è praticamente diverso da paziente a paziente, per questo comporta molti studi e costi molto elevati.
Diverse aziende farmaceutiche, tra cui Moderna, BioNtech e CureVac, stanno sviluppando vaccini di questo tipo. In particolare già nel 2017, BioNtech ha pubblicato, su un’importante rivista scientifica internazionale, un lavoro in cui ha dimostrato l’efficacia di un vaccino a mRNA somministrato a 13 persone affette da melanoma allo stadio avanzato. Dopo il trattamento, l’organismo dei pazienti aveva sviluppato una buona risposta immunitaria contro il tumore e non erano comparse altre metastasi.
La strada, già tracciata, è ora più facilmente percorribile grazie all’accelerazione impressa dagli studi su SARS-CoV-2 e presto porterà a molti altri farmaci e trattamenti utili per combattere molte patologie.
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