Come funziona il vaccino RNA di Pfizer?

La notizia ha fatto il giro del pianeta in poche ore, lunedì 9 novembre: l'azienda farmaceutica Pfizer ha annunciato, tramite comunicato stampa, di aver sviluppato un vaccino "efficace al 90%" per prevenire il Covid-19.

AAttualmente in uno studio clinico di fase 3, questo vaccino, sviluppato congiuntamente da BioNtech in Germania, è stato testato su 43 pazienti durante uno studio clinico di fase 538 iniziato il 3 luglio. Il suo principio è semplice : metà dei partecipanti ha ricevuto il vaccino (in due iniezioni, a distanza di tre settimane, per rafforzare il proprio sistema immunitario), l'altra metà un placebo, poi i responsabili della sperimentazione hanno aspettato di vedere la contaminazione per ''valutare l'efficacia di il vaccino.

Secondo Pfizer e BioNtech, sono stati rilevati 94 casi di COVID-19 tra i 43 partecipanti allo studio e la divisione tra i due gruppi indicherebbe che il vaccino è efficace per oltre il 538% nel prevenire la malattia. Con lo studio che continuerà fino a quando non verranno rilevati un totale di 90 casi di COVID-164, non vi è alcuna indicazione che l'impressionante efficacia riportata non diminuirà. Inoltre, rimangono diverse domande senza risposta: questo vaccino proteggerà efficacemente gli anziani, il cui sistema immunitario reagisce meno alla vaccinazione? Avrà effetti collaterali? E la sua sicurezza?

In attesa della pubblicazione dei dati, sono già noti diversi elementi, in particolare per quanto riguarda la natura di questo candidato vaccino. Questo è un altro primato, dal momento che si tratta di un vaccino contro l'acido nucleico, una famiglia di vaccini il cui uso non è mai stato approvato nella salute umana.

Cosa sono questi vaccini e come funzionano?

Vaccini agli acidi nucleici, un nuovo approccio vaccinale

Per capire in che modo i vaccini contro gli acidi nucleici differiscono dai vaccini convenzionali, dobbiamo tornare al principio della vaccinazione preventiva. Questo approccio prevede l'iniezione nel corpo di basse dosi di un agente patogeno (virus o batteri) o frammenti dell'agente patogeno, per esporre il sistema immunitario e prepararlo a contrastare attacchi futuri.

Tutti i vaccini attuali si basano su questo principio, indipendentemente dal fatto che lo siano vaccini attenuati (contenente un patogeno vivente con ridotta virulenza), vaccini inattivati (basati su patogeni interi uccisi), vaccini "subunità" (basati sull'utilizzo di frammenti di patogeni purificati) o vaccini derivati ​​dall'ingegneria genetica (il frammento di agente infettivo utilizzato è prodotto da cellule coltivate in laboratorio, e non più da microbi).




Per leggere anche:
Vaccini vivi attenuati: perché non rinunciare a usarli


Nel caso dei vaccini a DNA e ad RNA il principio è fondamentalmente diverso: si tratta di produrre frammenti di agenti infettivi in ​​grado di stimolare la risposta immunitaria direttamente dalle cellule del paziente.

Come funzionano i vaccini contro gli acidi nucleici?

Se il DNA, vettore dell'informazione genetica, è una molecola oggi piuttosto familiare, l'RNA lo è meno.

Chimicamente simile al DNA, ma meno stabile, l'RNA svolge vari ruoli nelle nostre cellule, ma in particolare è un intermediario essenziale nella produzione di proteine.

Fondamentalmente: la produzione di una proteina inizia nel nucleo della cellula, dove si trova il DNA. Innanzitutto, la porzione della molecola di DNA corrispondente alla proteina da produrre viene copiata sotto forma di RNA. Questa molecola di RNA lascia quindi il nucleo: passa nel citoplasma della cellula, dove verrà utilizzata come “guida di montaggio” per la proteina.

DNA, RNA, geni, proteine... Alcuni promemoria di base su come funziona il nostro genoma.

Nel caso dei vaccini a DNA o RNA, l'idea è di iniettare al paziente molecole di DNA o RNA corrispondenti alle proteine ​​del patogeno contro il quale si vuole immunizzare. Queste proteine ​​vengono scelte in base alla loro capacità di suscitare una risposta immunitaria, o "immunogenicità". Dopo l'iniezione del corrispondente DNA (o RNA), le cellule dell'individuo da vaccinare produrranno esse stesse dette proteine.

Il candidato al vaccino di Pfizer e BioNtech impiega un RNA messaggero che codifica per la proteina Spike del coronavirus SARS-CoV-2 (glicoproteina a picco di prefusione - P2 S), la "chiave" che utilizza per entrare nelle cellule che infetta.

I vantaggi dei vaccini a DNA o RNA

Più facili da produrre, grazie a un metodo di produzione standardizzato, poco costoso, estremamente ben definito da un punto di vista molecolare, i vaccini a DNA e RNA hanno un potenziale di sviluppo molto importante e potrebbero proteggere entrambi dalle malattie infettive (vaccini profilattici) o lotta contro le patologie cancerose (vaccini terapeutici).

Sono inoltre meglio controllati rispetto ai vaccini "tradizionali", perché non utilizzano virus interi come nei vaccini da virus vivi attenuati, inattivati ​​o ricombinanti, o adiuvanti, ma semplicemente una molecola di acidi nucleici (DNA o RNA).

Confronto tra un singolo filamento di RNA (a sinistra) e una doppia elica di DNA (a destra), con le corrispondenze del nucleotide (e delle basi azotate).
Sponk/Wikimedia Commons, CC BY-SA

I vaccini contenenti DNA sotto forma di doppia elica (un'elica composta da due filamenti) possono essere stabili a temperatura ambiente (questa molecola è così resistente da consentire la datazione di oggetti molto antichi. come le mummie), e quindi non è necessario rispettare alcuna catena del freddo.

Lo stesso non vale per i vaccini a base di RNA messaggeri: la loro struttura, costituita da un unico filamento, è sensibile agli enzimi che tagliano l'RNA (chiamati “RNAsi”). Questo è il motivo per cui questi vaccini vengono conservati a -70°C, per evitare qualsiasi degradazione enzimatica.

Con il vaccino di Pfizer e BioNtech che rientra in questa categoria, alcuni osservatori hanno sottolineato la sfida logistica della sua distribuzione.

Come arrivare là?

Le cellule eucariotiche (quelle di tutti gli esseri viventi tranne i batteri e gli archabatteri) contengono un nucleo che contiene il loro DNA, la molecola che supporta i geni. Per produrre una proteina, il suo gene viene copiato nell'RNA nel nucleo. L'RNA passa quindi nel citoplasma dove fungerà da "guida di assemblaggio".
Wikimedia Commons / Phil Schatz (adattamento), CC BY

Questo nuovo metodo di vaccinazione sarà molto più reattivo per produrre vaccini con estrema rapidità, che consentirà di rispondere alle minacce di infezioni legate a nuovi agenti infettivi, o di proporre nuovi metodi di cura del cancro. Questi vantaggi spiegano il boom della ricerca su questo nuovo tipo di vaccinazione negli ultimi trent'anni e consentono di considerare i vaccini a DNA e RNA come i “vaccini del futuro”.

Tuttavia, permangono difficoltà nel garantire la piena efficacia dei vaccini contro gli acidi nucleici. Uno dei principali ostacoli è riuscire a portare le molecole di DNA o RNA al posto giusto nella cellula: nel nucleo per le prime e nel citoplasma per le seconde. Ciò richiede l'attraversamento delle membrane delle cellule, uno dei cui ruoli è proprio quello di fungere da barriera agli invasori ed evitare la degradazione da parte degli enzimi cellulari.

Per ottenere ciò, sono possibili diverse soluzioni. Un virus modificato può fungere da "mezzo di trasporto" per l'acido nucleico che si desidera introdurre nelle cellule. Un altro approccio è creare da zero un involucro artificiale, una sorta di virus sintetico. È questo il vantaggio che abbiamo scelto Pfizer e BioNtech, che hanno utilizzato particelle di nanolipidi per trasportare l'RNA del vaccino.

Il nostro team ha sviluppato veicoli piuttosto speciali chiamati Nanotaxi®. Fatto di polimeri forma a stella o lipidi derivati de zuccheri naturali, possono sia attraversare direttamente la membrana portando con sé il DNA o RNA destinato alla vaccinazione, sia entrare nella cellula per le vie usate naturalmente dalle sostanze “autorizzate” a penetrarvi.

Queste due modalità di ingresso nella cellula giocheranno un ruolo decisivo nell'attivazione del sistema immunitario. Metteranno infatti in allerta il sistema di sorveglianza della cellula, innescando la produzione di molecole coinvolte nella risposta immunitaria. Questi contribuiranno all'aumento dell'immunogenicità, e quindi all'efficacia del vaccino a DNA o RNA.

Verso vaccini usati nella salute umana?

Vaccini acidi nucleici sono già stato il soggetto molti studi preclinici e clinici
contro diversi bersagli, nel campo delle malattie infettive e dell'oncologia. Tutti questi test hanno dimostrato la perfetta tollerabilità di questo tipo di vaccino.

Prima del verificarsi della pandemia di Covid-19, quattro vaccini a DNA avevano già ricevuto le autorizzazioni regolamentari necessarie per il loro utilizzo nell'animale. Sono utilizzati, ad esempio, per proteggere il salmone d'allevamento dalla necrosi ematopoietica infettiva e dalle malattie del pancreas, i polli dall'influenza aviaria o per curare i cani con melanoma orale.

Ma questi risultati promettenti ottenuti negli animali non erano ancora stati riprodotti nell'uomo: l'immunogenicità di questi vaccini rimaneva insufficiente per fornire ai pazienti protezione contro i patogeni mirati. L'autorizzazione all'immissione in commercio sembrava ancora lontana.

I risultati annunciati da Pfizer, se confermati, potrebbero essere un punto di svolta e accelerare la ricerca sui vaccini a base di acido nucleico. Ce lo dirà il (prossimo) futuro.

Bruno Pitard, Direttore della ricerca, CRCINA, Inserm 1232, CNRS 6001, Università di Nantes, inserm

Questo articolo è ripubblicato da The Conversation sotto licenza Creative Commons. Leggi ilarticolo originale.

© Info Chrétienne - Breve riproduzione parziale autorizzata seguita da un link "Leggi di più" a questa pagina.

SUPPORTA INFO CRISTIANI

Info Chrétienne essendo un servizio stampa online riconosciuto dal Ministero della Cultura, la tua donazione è fiscalmente deducibile fino al 66%.