Prossimo obiettivo: un vaccino universale contro i virus

Per i virologi è una sorta di Sacro Graal. Ma adesso la svolta potrebbe essere vicina
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Un vaccino efficace contro Sars-Cov-2 e anche contro tutti gli altri coronavirus che, in futuro, potrebbero portare all'esplosione di nuove pandemie. E' quello che oggi possiamo considerare il Sacro Graal della virologia, su cui molti ricercatori in tutto al mondo stanno lavorando. Specialmente da quando è iniziata questa pandemia. Ad essere vicini a un punto di svolta è un gruppo di ricercatori dell'University of Virginia Health System e del Virginia Tech, il cui candidato vaccino ha ottenuto risultati promettenti sui maiali. Altro vantaggio del vaccino sperimentale è il costo molto basso, all'incirca 1 dollaro a dose.

 

In uno studio pubblicato in pre-print, quindi non ancora sottoposto a revisione paritaria, il vaccino sviluppato dagli scienziati Steven L. Zeichner dell'UVA Health e Xiang-Jin Meng del Virginia Tech ha impedito ai maiali di ammalarsi a causa del virus della diarrea epidemica suina, un modello suino di infezione da coronavirus. Il vaccino è stato sviluppato utilizzando un approccio innovativo che secondo Zeichner potrebbe anche aiutare a prevenire il comune raffreddore. Inoltre, la formulazione offrirebbe numerosi vantaggi che potrebbero superare i principali ostacoli agli sforzi di vaccinazione globale. Il vaccino, infatti, sarebbe facile da immagazzinare e trasportare, anche in aree remote del mondo, e potrebbe essere prodotto in grandi quantità utilizzando le fabbriche esistenti.

 

La piattaforma usata dai ricercatori è stata inventata da Zeichner stesso con lo scopo di accelerare lo sviluppo di nuovi vaccini. “La nostra nuova piattaforma offre un nuovo percorso per produrre rapidamente vaccini a un costo molto basso che possono essere fabbricati in strutture esistenti in tutto il mondo, il che dovrebbe essere particolarmente utile per la risposta alle pandemie”, dice Zeichner. Ora con il successo ottenuto sui maiali per lo scienziato è doppia vittoria: un candidato vaccino anti-Covid promettente e una piattaforma utilizzabile per lo sviluppo di futuri vaccini.

 

La nuova piattaforma prevede di sintetizzare il DNA che ha lo scopo di “trasportare” un pezzo del virus che può “istruire” il sistema immunitario su come produrre una risposta immunitaria protettiva. Il DNA viene inserito in un piccolo filamento circolare di DNA chiamato plasmide che può riprodursi all'interno dei batteri. Il plasmide viene quindi introdotto nei batteri, che a loro volta vengono “istruiti” a posizionare pezzi di proteine sulle loro superfici. La tecnica utilizza i comuni batteri Escherichia coli, che vengono privati di un gran numero dei loro geni, compresi quelli che costituiscono parte della superficie o della membrana esterna. Questo sembra aumentare sostanzialmente la capacità del sistema immunitario di riconoscere e rispondere all'antigene del vaccino posto sulla superficie dei batteri.

 

Per produrre il vaccino, i batteri che esprimono l'antigene vengono semplicemente coltivati in un fermentatore, proprio come i fermentatori utilizzati nel processo di produzione della birra, e poi uccisi con una bassa concentrazione di formalina. “Attualmente i vaccini 'killed whole-cell' - spiega Zeichner - sono ampiamente utilizzati contro malattie mortali come il colera e la pertosse. In molti paesi a reddito medio-basso le fabbriche stanno producendo centinaia di milioni di dosi di quei vaccini all'anno, per un 1 dollaro o meno per dose. Si potrebbero adattare quelle fabbriche per produrre questo nuovo vaccino. Poiché la tecnologia è molto simile, anche il costo dovrebbe essere simile”. L'intero processo, dall'identificazione di un potenziale bersaglio del vaccino alla produzione dei batteri geneticamente modificati che hanno gli antigeni del vaccino sulla loro superficie, può avvenire molto rapidamente, in sole due o tre settimane, rendendo la piattaforma ideale per rispondere a una pandemia.

 

Per quanto riguarda il candidato vaccino antiCovid di Zeichner e Meng l'approccio usato è insolito in quanto prende di mira una parte della proteina spike, la chiave d'accesso del virus nella cellula, che è essenzialmente universale tra i coronavirus. In particolare, i ricercatori hanno realizzato due vaccini, uno progettato per proteggere contro Covid-19 e un altro progettato per proteggere dal virus della diarrea epidemica suina (PEDV). Entrambi sono coronavirus, ma sono parenti lontani. Il virus della diarrea epidemica suina e il SARS-CoV-2, come tutti i coronavirus, condividono molti degli amminoacidi che costituiscono la Spike. Il PEDV infetta i suini, provocando diarrea, vomito e febbre alta, ed è stato un grande flagello per gli allevatori di suini di tutto il mondo. Quando il PEDV è apparso per la prima volta negli allevamenti negli Stati Uniti, ha ucciso quasi il 10 per cento dei maiali statunitensi, una pandemia di suini.

 

Un vantaggio dello studio del PEDV nei suini è che Meng e Zeichner potrebbero studiare la capacità dei vaccini di offrire protezione contro un'infezione da coronavirus nel suo ospite nativo, in questo caso i maiali. Gli altri modelli che sono stati utilizzati per testare i vaccini anti-Covid studiano SARS-CoV-2 in ospiti non nativi, come scimmie o criceti, o in topi che sono stati geneticamente modificati per essere infettati come gli esseri umani. Inoltre, i maiali possono essere i modelli animali più vicini alle persone oltre ai primati. Inaspettatamente, Meng e Zeichner hanno osservato che sia il vaccino contro PEDV che quello contro Sars-CoV-2 proteggevano i suini dalla malattia causata dalla PEDV. I vaccini non hanno fatto da scudo contro l'infezione, ma hanno protetto i suini dallo sviluppo di sintomi gravi, proprio come gli attuali vaccini antiCovid. I vaccini hanno anche innescato risposte immunitarie più vigorose nei suini. Se entrambi i vaccini, quello contro PEDV e Covid-19, proteggono i suini dalla malattia causata da PEDV e stimolano il sistema immunitario a combattere la malattia, è ragionevole pensare che il vaccino anti-Covid proteggerà anche le persone dalle forme gravi dell'infezione.

Ora sono necessari ulteriori test, inclusi studi sull'uomo, prima che questo vaccino Covid-19 possa essere approvato dalla Food and Drug Administration o da altre agenzie di regolamentazione in tutto il mondo per l'uso nelle persone, ma i ricercatori sono soddisfatti dei primi successi del vaccino e della piattaforma di sviluppo.