Dossier COVID-19. Tutto quello che c'è da sapere sui Vaccini
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Vaccino Covid-19In collaborazione con Manuali MSD, ilQuaderno.it propone uno Speciale sui Vaccini-19. MSD è la consociata italiana di Merck & Co., azienda farmaceutica multinazionale fondata 125 anni fa. Il Manuale è stato pubblicato per la prima volta nel 1899 come un servizio alla società. L’eredità di questa opera eccezionale prosegue tuttora con il nome di MSD Manual.
A metà dicembre 2020, il Coronavirus Vaccine Tracker di The New York Times ha elencato 59 vaccini nelle sperimentazioni cliniche condotte sugli esseri umani, 16 dei quali hanno raggiunto gli stadi finali (fase 3) di sperimentazione, e almeno 86 vaccini preclinici in via di sperimentazione sugli animali (1). I vaccini contro SARS-CoV-2 si basano su diverse tecnologie che determinano gli attributi del vaccino, come il numero di dosi, la stabilità a temperatura ambiente, la velocità di sviluppo, la scalabilità, la necessità di adiuvanti e il costo (2).
Quali sono i tipi di vaccino per COVID-19?
I vaccini contro SARS-CoV-2, il virus che causa il COVID-19, possono essere classificati in due ampie categorie:
- A base genica
- A base proteica
I vaccini a base genica includono i vaccini basati su RNA, DNA, vettori virali e vaccini vivi attenuati contro il virus SARS-CoV-2.
I vaccini a base proteica includono i vaccini inattivati per il virus SARS-CoV-2 e basati su proteine virali o frammenti proteici (subunità).ù
La proteina “spike”, che ricopre la superficie del virus SARS-CoV-2, contiene le subunità S1 e S2. Il dominio di legame dei recettori (receptor-binding domain, RBD) della subunità S1 si lega al recettore di superficie della cellula ospite, l’acetilcolinesterasi 2 (ACE2). Gli elementi della subunità S2 sono responsabili della fusione del virus e delle membrane delle cellule ospiti. Sia S1 che S2 sono necessari per l’ingresso virale e il rilascio del suo genoma nella cellula ospite. Si ritiene che gli anticorpi che si legano alla proteina “spike” e bloccano l’ingresso virale nelle cellule ospiti siano i più importanti per la protezione dalla malattia. Grazie alle sue funzioni indispensabili, la proteina S nella sua configurazione tridimensionale è un obiettivo chiave per tutti i vaccini per COVID-19 in fase di sviluppo clinico.
Vaccini basati su mRNA: Il SARS-CoV-2 è un virus a RNA, avendo l’RNA (acido ribonucleico) come suo materiale genetico. Diversi vaccini per COVID-19 utilizzano il gene (sotto forma di RNA messaggero o mRNA) che codifica la proteina “spike” e sono incapsulati in una nanoparticella lipidica per rilasciare il gene virale nelle cellule del destinatario del vaccino. Le cellule del destinatario utilizzano quindi questo gene per sintetizzare la proteina spike che stimola una risposta immunitaria protettiva. Sono necessarie due dosi a distanza di 3 o 4 settimane l’una dall’altra. Due vaccini basati su mRNA, attualmente autorizzati per l’uso d’emergenza dalle autorità di regolamentazione negli Stati Uniti, sono attualmente utilizzati per vaccinare persone in diversi Paesi.
Vaccini basati su DNA: Un vaccino contro il SARS-CoV-2 utilizza plasmidi di DNA (piccoli cerchi del DNA a doppio filamento) che codificano la proteina “spike”, che vengono introdotti direttamente nelle cellule del destinatario del vaccino utilizzando un dispositivo di iniezione intradermica. Le cellule del destinatario producono quindi la proteina “spike”.
Vaccini basati su vettori virali: Nei vaccini basati su vettori virali, il gene della proteina “spike” del SARS-CoV-2 viene inserito in un virus portatore innocuo che trasmette il gene alle cellule del destinatario del vaccino, che a sua volta legge il gene e assembla la proteina “spike” nella sua configurazione tridimensionale, come se fosse una delle proprie proteine. La proteina “spike” si presenta sulle superfici delle cellule del destinatario, provocando una risposta immunitaria. I vettori virali più comuni sono adenovirus umani non replicanti che vengono ulteriormente indeboliti, quindi non possono causare alcuna malattia. Altri vettori virali utilizzati nei vaccini contro SARS-CoV-2 includono un adenovirus di scimpanzé e virus attenuati dell’influenza, del morbillo, del vaccinia virus e del virus della stomatite vescicolare.
Alcuni dei vaccini basati su vettori virali a due dosi hanno utilizzato un diverso sierotipo di adenovirus umano o un diverso tipo di virus interamente per la prima e la seconda dose, sperando di evitare la sensibilizzazione vettore-specifica dopo l’esposizione alla prima dose (ovvero, una risposta immunitaria che attacca il vettore virale, impedendo così la sua capacità di infettare le cellule del destinatario). Inoltre, alcuni individui possono avere un’immunità preesistente al sierotipo dell’adenovirus umano utilizzato come vettore, che può ridurre l’efficacia del vaccino (3).
Vaccini vivi attenuati contro il SARS-CoV-2: Un altro tipo di vaccino è costituito dal SARS-CoV-2 vivo attenuato; il virus è ancora infettivo e può causare una risposta immunitaria. Con alcuni vaccini vivi attenuati, come il vaccino contenente il poliovirus orale di Sabin, esiste una remota possibilità che il virus indebolito possa tornare alla sua piena virulenza e causare malattie. Non è noto se questa regressione si verificherà con il vaccino vivo attenuato contro il SARS-CoV-2. In teoria, un virus vivo attenuato deve essere reso incapace di tornare alla virulenza, come è stato fatto con il nuovo vaccino orale antipolio di tipo 2 (novel oral type 2 polio vaccine, nOPV) usando un processo chiamato deottimizzazione del codone (4).
Vaccini inattivati contro il SARS-CoV-2: Questi vaccini utilizzano il virus SARS-CoV-2 che è stato inattivato con calore, radiazioni o sostanze chimiche, che interrompono la capacità del patogeno di replicarsi.
Vaccini a base proteica: Questi vaccini contengono proteine SARS-CoV-2 o frammenti proteici (subunità) che stimolano una risposta immunitaria protettiva. La proteina virale può essere prodotta mediante tecnologia ricombinante, in cui i geni codificano la proteina virale. Nel caso del SARS-CoV-2, la proteina “spike” o parti di essa (ad es., il dominio di legame del recettore) vengono inserite in lieviti, batteri o altri tipi di cellule, che quindi producono la proteina “spike” in laboratorio, spesso in grandi quantità; la proteina “spike” viene raccolta e la proteina purificata viene inserita in un vaccino. Gli adiuvanti, che sono additivi per vaccini, sono necessari per aumentare l’entità e la durata della risposta anticorpale.
Vaccini sperimentali non iniettabili: Tutti i tipi di vaccino precedentemente discussi vengono somministrati per iniezione (via parenterale). Anche le vie di somministrazione del vaccino diverse da quelle parenterali sono sottoposte a valutazione in modelli animali e nelle prime sperimentazioni cliniche. Per esempio, una via intranasale e le goccioline aeree inalate, analogamente alla formulazione dei farmaci per l’asma per inalazione, possono stimolare l’immunità mucosale locale nel tratto respiratorio, che è fondamentale per bloccare sia l’infezione che la trasmissione.
Matthew E Levison - MD, Adjunct Professor of Medicine, Drexel University College of Medicine - Articolo pubblicato da ilQuaderno.it - Manuali MSD, per gentile concessione
