Nuovo Coronavirus: i nuovi vaccini a DNA

Alcuni vaccini in fase di autorizzazione prevedono di inoculare informazioni genetiche tramite DNA, per fare produrre dalle cellule del corpo umano le proteine del Coronavirus per indurre la risposta immunitaria 

Per combattere l'epidemia da SARS-CoV-2 i ricercatori delle università e delle aziende farmaceutiche di tutto il mondo si sono impegnati nello studio di possibili vaccini, tanto da identificare in pochi mesi oltre 200 prototipi di vaccino, 52 dei quali sono già in fase di sperimentazione.
Tredici vaccini sono in una fase di sperimentazione finale e 6 sono pronti per l'uso. La Commissione Europea ha infatti già siglato diversi impegni di acquisto con le case farmaceutiche produttrici (BioNtech-Pfizer, Moderna, Astrazeneca, Sanofi-GSK, Jansenn, CureVac).


Per identificare la migliore protezione si stanno sperimentando diverse tecnologie, alcune delle quali non sono mai state utilizzate per un vaccino, mentre altre sono in fase di studio da molti anni. I primi vaccini contro il SARS-CoV-2 che sono stati messi a disposizione e approvati dalle Agenzie Regolatorie Internazionali sono quelli basati sulla inoculazione di informazioni genetiche tramite RNA messaggero, sintetizzato in laboratorio e inoculato grazie a micro sfere rivestite di grasso (i liposomi).

Altri vaccini in fase di autorizzazione internazionale sono basati sullo stesso meccanismo fondamentale: inoculare informazioni genetiche tramite DNA, per fare produrre dalle cellule del corpo umano le proteine del coronavirus (di solito della proteina "spike" virale) che inducano una risposta immunitaria specifica.
Questi vaccini a DNA – che sono spesso indicati come i vaccini di terza generazione – utilizzano del DNA sintetizzato in laboratorio per indurre una risposta immunologica nell'ospite contro batteri, parassiti, virus e potenzialmente contro il cancro.


In breve, vaccinare con il DNA consiste nel trasmettere alle cellule dell'ospite i geni che contengono le informazioni necessarie alla cellula per produrre antigeni della proteina "spike" del SARS-CoV-2, la proteina che provocherà una risposta immunitaria specifica con anticorpi diretti contro la stessa proteina "spike".
I geni vengono inseriti in laboratorio in un virus innocuo per l'uomo (il cosiddetto vettore) che, una volta iniettato, porta i geni fino alla cellula. Qui i geni così iniettati si comportano come qualunque altro gene: vengono copiati in molecole di RNA messaggero (mRNA) che raggiungono i ribosomi – le microscopiche fabbriche di proteine della cellula – e fanno loro produrre la proteina "spike".


Ma la proteina virale "spike" viene riconosciuta come estranea dal sistema immunitario che comincia quindi a produrre abticorpi diretti contro questa proteina.  D'altra parte, gli anticorpi SARS-CoV-2 sono risultati protettivi, anche se non sappiamo ancora per quanto a lungo gli anticorpi in circolazione possano evitarci ulteriori infezioni.
A questa domanda non si può ancora dare una risposta adeguata, poiché il SARS-CoV-2 è "nato" solo da alcuni mesi; tuttavia, i risultati ottenuti con altri coronavirus strettamente correlati, principalmente SARS-CoV e MERS-CoV, hanno mostrato risposte immunitarie solide e durature da parte delle cellule T e B.


D'altra parte, se l'immunità fosse meno duratura potremmo fare né più né meno come facciamo con l'influenza: ci vaccineremo di nuovo dopo qualche anno.
Queste nuove tecniche di produzione dei vaccini sembrano essere assai promettenti in quanto oltre a consentire una buona risposta immunitaria sia anticorpale che cellulare, sono nello stesso tempo riprodotte con relativa facilità, a basso costo, consentendo di produrre vaccini stabili e facilmente conservabili.

Uno dei primi vaccini a DNA che saranno utilizzati nei prossimi mesi è quello prodotto da AstraZeneca. Questo vaccino utilizza come vettore un adenovirus di scimpanzé, cioè una versione indebolita e incapace di replicarsi (nell'uomo) di un comune virus del raffreddore (adenovirus), che trasporta i geni della proteina spike di SARS-CoV-2.
Dopo la vaccinazione, l'adenovirus trasferisce l'informazione genetica (DNA) della proteina "spike" e la fa produrre dalle cellule dell'ospite, attivando il sistema immunitario affinché attacchi il coronavirus in caso di contagio. Il vettore adenovirus è stato scelto per generare una forte risposta immunitaria già dalla prima dose e non può causare infezione nell'individuo vaccinato.
Alcune incertezze iniziali sui dati di efficacia della copertura sembra siano state risolte da una diversa modalità di somministrazione che porterebbe l'efficacia del vaccino a valori vicini al 90%.

L'elettroporazione è un sistema recentemente proposto per i vaccini a DNA al fine di aumentarne l'efficacia: utilizza brevi impulsi elettrici nel sito di applicazione del vaccino, che provocano un aumento della permeabilità della membrana cellulare.
Ciò permette di per migliorare l'assorbimento dell'antigene e quindi la risposta immunitaria, che viene aumentata anche dall'attivazione di cellule infiammatorie e ‘presentanti l'antigene' (APC) indotta da questa metodica.

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  • A cura di: Guido Castelli Gattinara
    Istituto Bambino Gesù per la Salute del Bambino e dell'Adolescente
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Ultimo Aggiornamento: 21 aprile 2021


 
 

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