La corsa ai vaccini contro il coronavirus: una guida grafica
Otto modi con cui gli scienziati sperano di fornire l’immunità al SARS-CoV-2
Più di 90 vaccini sono stati sviluppati contro SARS-CoV-2 da gruppi di ricerca di aziende e università di tutto il mondo. I ricercatori stanno sperimentando diverse tecnologie, alcune delle quali non erano mai state utilizzate in precedenza in un vaccino autorizzato. Almeno sei gruppi hanno già iniziato a iniettare formulazioni nei volontari nelle prove di sicurezza; altri hanno iniziato i test sugli animali. La guida grafica di Nature spiega ogni progetto di vaccino.
Le basi del vaccino: come sviluppiamo l’immunità
L’INFEZIONE DEL CORONAVIRUS
Il sistema adattativo immunologico può imparare a riconoscere nuovi patogeni invasori come il coronavirus SARS-CoV-2.
Il virus usa la sua proteina spike per agganciarsi ai recettori ACE2 sulla superficie delle cellule umane. Una volta all’interno, queste cellule traducono l’RNA del virus per produrre altri virus.
RISPOSTA IMMUNOLOGICA
Specializzate ‘cellule presentanti l’antigene‘ (APCs) fagocitano il virus e ne mostrano delle porzioni per attivare le ‘cellule T-helper‘. Le cellule T-helper permettono le altre risposte immunitarie: le “cellule B” producono gli anticorpi che possono bloccare il virus sulle cellule infettate e marcare il virus per la sua distruzione. Le “cellule T” citotossiche identificano e distruggono le cellule infettate dal virus. La memoria immunologica a lungo termine, prodotta dalle cellule B e T che hanno riconosciuto il virus, può perdurare mesi o anni, fornendo immunità.
Vaccini contro il SARS-CoV-2: una varietà di approcci
Tutti i vaccini mirano a esporre il corpo a un antigene che non causerà la malattia, ma provocherà una risposta immunitaria che può bloccare o uccidere il virus se una persona viene infettata. Esistono almeno otto tipi di vaccini testati contro il coronavirus, e questi si basano su diversi virus o parti virali.
Vaccini con il virus
Almeno sette team stanno sviluppando vaccini utilizzando il virus stesso, in forma indebolita o inattivata. Molti vaccini esistenti vengono prodotti in questo modo, come quelli contro il morbillo e la poliomielite, ma richiedono numerosi test di sicurezza. “Sinovac Biotech” a Pechino ha iniziato a testare una versione inattivata di SARS-CoV-2 nell’uomo.
Vaccini con virus indeboliti
Un virus è convenzionalmente indebolito e preparato come vaccino attraverso passaggi su cellule animali o umane fino a che non ottiene delle mutazioni che lo rendono meno capace di provocare la malattia. La compagnia ‘Codagenix‘ di Farmingdale, New York, sta lavorando con il ‘Serum Institute of India‘, per la produzione a Pune, in India, di un vaccino che indebolisca il SARS-CoV-2 alterandone il suo codice genetico in modo che le sue proteine virali vengano prodotte in maniera meno efficiente.
Virus inattivati
In questi vaccini, il virus viene reso inefficace usando prodotti chimici, come la formaldeide, o il calore. La produzione, comunque, richiede di partire da grandi quantità di virus infettivo.
Vaccini con vettori virali
Circa 25 gruppi affermano di lavorare su vaccini a vettore virale. Un virus come il morbillo o l’adenovirus è geneticamente modificato in modo da poter produrre le proteine del coronavirus nel corpo. Questi virus sono indeboliti e quindi non possono causare malattie. Esistono due tipi: quelli che possono ancora replicarsi all’interno delle cellule e quelli che non possono perché i geni chiave sono stati disabilitati.
Replicazione del vettore virale (come nel vaccino del morbillo)
Il vaccino anti-Ebola da poco approvato è un esempio di vaccino a base di vettore virale che si replica nelle cellule. Questi vaccini tendono ad essere sicuri e provocano una forte risposta immunitaria. Purtroppo, l’immunità contro il vettore potrebbe essere ridotta e ciò inficerebbe l’efficacia del vaccino.
nessuna replicazione del vettore virale (come per l’adenovirus)
Nessun vaccino autorizzato usa questo metodo, ma c’è una grande esperienza nella terapia genica. Dosi ripetute potrebbero essere necessarie per indurre immunità a lungo termine. La compagnia farmaceutica america Johnson & Johnson sta lavorando su questo approccio.
Vaccini a base di acido nucleico
Almeno 20 team mirano a utilizzare le istruzioni genetiche (sotto forma di DNA o RNA) per una proteina del coronavirus che attiva una risposta immunitaria. L’acido nucleico viene inserito nelle cellule umane, che poi sfornano copie della proteina virale; la maggior parte di questi vaccini codifica per la proteina spike del virus.
Vaccini a base di proteine
Molti ricercatori vogliono iniettare le proteine del coronavirus direttamente nel corpo. Possono anche essere usati frammenti di proteine o gusci proteici che imitano il mantello esterno del coronavirus.
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Subunità proteiche
Ventotto team di ricerca stanno lavorando su vaccini con subunità proteiche virali. La maggior parte dei lavori si concentrano sulla proteina spike del virus o su una componente chiave chiamata ‘dominio di legame al recettore‘. Simili vaccini contro il virus della SARS hanno protetto scimmie dall’infezione ma non sono stati testati sull’umano. Per funzionare, questi vaccini richiedono degli adiuvanti – molecole immunostimolanti somministrate insieme al vaccino – e dosi ripetute di richiamo.
particelle simil-virali
Gusci di virus vuoti imitano la struttura del coronavirus, ma non sono infettivi perché non contengono materiale genetico. Cinque team stanno lavorando su vaccini a base di ‘particelle simil-virali‘ (VLP), che possono innescare una potente risposta immunitaria, ma sono difficili da produrre.
Prove di settore
Oltre il 70% dei gruppi che conducono attività di ricerca sui vaccini provengono da aziende industriali o private. Gli studi clinici iniziano con piccoli studi sulla sicurezza su animali ed umani, seguiti da studi molto più ampi per determinare se un vaccino genera una risposta immunitaria. I ricercatori stanno accelerando questi passaggi e sperano di avere un vaccino pronto in 18 mesi.
tratto da:
- “The race for coronavirus vaccines: a graphical guide“, di Ewen Callaway, pubblicato su ‘Nature‘ il 28 aprile 2020.