Lo sviluppo dei vaccini anti-COVID-19 in tempo di pandemia

L'11 dicembre 2020 l'AIFA e l'EMA hanno approvato il primo vaccino anti COVID-19. Sperare di realizzare un vaccino contro SARS-CoV-2 entro l'estate 2021 sembrava un obiettivo molto ottimistico, in quanto il tempo medio per lo sviluppo di un vaccino è sempre stato di 10-15 anni.

Come abbiamo fatto a raggiungere un tale risultato? I motivi di questo successo sono molteplici, in sintesi si può dire che tale risultato dipende innanzitutto dai progressi della tecnologia e dall’enorme interesse concentratosi sul virus fin da parte dei ricercatori di tutto il mondo. Ma non va trascurato anche il ruolo delle conoscenze pregresse su virus correlati a SARS-CoV-2, dallo sviluppo di nuove piattaforme vaccinali, dai grandi investimenti finanziari e dal costante lavoro delle agenzie regolatorie.

Inoltre occorre segnalare che per lo sviluppo sono state messe in atto, oltre alle tecnologie “tradizionali” anche tecnologie innovative.

Caratteristiche dei vaccini tradizionali

Scopo dei vaccini è prevenire o mitigare le malattie infettive attraverso la stimolazione del sistema immunitario e la conseguente acquisizione della cosiddetta “immunità attiva".

I vaccini tradizionali utilizzano una forma attenuata o inattivata dell’agente patogeno in modo da indurre una risposta protettiva, senza causare la malattia.

Esistono due tipi di vaccini tradizionali:

• vivi attenuati che utilizzano una forma indebolita del virus, in grado di crescere e replicarsi, ma non di far ammalare;
• inattivati che contengono il virus il cui materiale genetico è stato distrutto ( per esempio da calore, sostanze chimiche o radiazioni) e quindi incapace di infettare e di replicarsi, ma in grado comunque di innescare una risposta protettiva.

Queste strategie, sperimentate contro COVID-19, sono collaudate e costituiscono la base di molti vaccini esistenti, compresi quelli per la febbre gialla e il morbillo o l’influenza stagionale e l’epatite A.

Nuove strategie

Il principio su cui si basano le nuove tecnologie è quello di far produrre direttamente dalle cellule del soggetto vaccinato il materiale biologico contro il quale si vuole ottenere la risposta immunitaria. Sono attualmente due le tecnologie utilizzate a questo fine:

• basata su acidi nucleici (DNA o RNA);
• a vettore virale.

Con la tecnologia a RNA viene fatto penetrare nelle cellule dell’ospite umano il materiale genetico codificante per la proteina spike di SARS-CoV-2. In tal modo le cellule del soggetto producono la proteina verso la quale deve essere attivata la risposta immunitaria.

Quelli a vettore virale invece utilizzano un virus reso innocuo per l’uomo, spesso modificato in modo da non essere in grado di replicarsi, al cui interno è stato inserito il codice genetico della proteina del virus.

Il vantaggio principale di questi nuovi vaccini è che possono essere sviluppati solo sulla base della sequenza genetica del virus.

Le varianti

L’emergere di nuove varianti di SARS-CoV-2 è un fenomeno previsto, perché comune in natura. I virus infatti cambiano continuamente e SARS-CoV-2 non fa eccezione. A livello globale è stata osservata una diversificazione di SARS-CoV-2 dovuta all’evoluzione del virus e a processi di adattamento.

Sebbene la maggior parte delle mutazioni emergenti non abbia un impatto significativo sulla diffusione del virus, alcune mutazioni o combinazioni di mutazioni possono però fornire al virus un vantaggio selettivo, conferendogli una maggiore trasmissibilità o la capacità di eludere la risposta immunitaria dell’ospite.

Assume quindi un ruolo fondamentale il sequenziamento genomico continuo di SARS-CoV-2, necessario per il monitoraggio della diffusione della malattia e dell’evoluzione del virus e per il miglioramento degli interventi diagnostici e terapeutici.

I rischi

Tra la fine del 2020 e le prime settimane del 2021 sono emerse in particolare tre varianti importanti.

• Il 14 dicembre 2020, in Inghilterra è stata identificata una variante caratterizzata da una modifica nella proteina spike che il virus utilizza per legarsi al recettore ACE2 umano. Sembra che tale variazione abbia aumentato la trasmissibilità, tuttavia non vi è alcun cambiamento nella gravità della malattia (misurata in termini di durata del ricovero e di mortalità a 28 giorni), o nell’occorrenza di reinfezione rispetto ad altri virus SARS-CoV-2 circolanti nel Regno Unito.
• In Sud Africa è emersa un’altra variante di SARS-CoV-2 (501Y.V2). Anche in questo caso sembra favorita una maggiore trasmissibilità, ma non una maggiore gravità.
• Una terza variante è stata recentemente individuata in Brasile e in Giappone. Questa terza variante, individuata con la sigla B.1.1.28.1 o più semplicemente P.1, condivide alcune mutazioni della proteina spike sia con la variante sudafricana sia con quella inglese, e si ritiene possa essere caratterizzata anch’essa da una maggiore contagiosità.

L’emergere della variante inglese ha generato preoccupazioni circa l’efficacia dei vaccini. Tuttavia, al momento, non vi è alcuna prova che la mutazione del virus rilevata nel Regno Unito possa avere effetti sull’efficacia della vaccinazione: un primo studio preliminare effettuato sul vaccino Pfizer/BioNTech sembra confermare la sua efficacia anche sulla variante inglese.

I vaccini, infatti, determinano la formazione di una risposta immunitaria contro molti frammenti della proteina spike, quindi è improbabile che un singolo cambiamento renda il vaccino meno efficace. Non ci sono quindi al momento prove che dimostrino che la nuova variante eluderà la vaccinazione.

Il corso in breve

Questo corso FAD ECM, aggiornato regolarmente, vuole fare chiarezza sui principali vaccini anti COVID-19 disponibili  e in fase di studio mostrando le caratteristiche e i dati disponibili. In particolare il corso prende in esame :

• I vaccini a virus intero, basati su proteine, basati sugli acidi nucleici, a vettore virale
  
• Il Piano strategico nazionale
• Programma OMS e collaborazione internazionale
• Disponibilità dei vaccini in Italia
• Vaccini BNT162b2 di Pfizer/BioNTech, mRNA-1273 di Moderna, ChAdOx1 nCoV-19 di AstraZeneca/Università di Oxford
• L’importanza di una corretta comunicazione