Le prime 47.000 dosi del vaccino anti Covid-19 mRna-1273, sviluppato da Moderna, sono arrivate in Italia ed entro la fine di febbraio il nostro Paese ne avrà a disposizione 764.000. Nei giorni scorsi l’Agenzia europea del farmaco (European Medicines Agency – Ema) ha raccomandato il rilascio di un’autorizzazione all’immissione in commercio (AIC) del vaccino e a seguire l’Agenzia italiana del Farmaco (Aifa) ha dato il via libera. Si tratta del secondo a essere approvato, dopo quello concepito da Pfizer e BioNTech che si è già iniziato a somministrare alla popolazione. Entrambi i vaccini sono stati prodotti, per la prima volta nella storia, utilizzando la tecnologia a Rna messaggero. Una metodica, questa, che gli scienziati in realtà stanno studiando ormai da anni e che sembra avere molteplici potenzialità. Intanto, anche AstraZeneca e l'università di Oxford hanno presentato una richiesta formale per l'autorizzazione del loro vaccino contro Sars-CoV-2 – che a differenza dei precedenti si basa sulla tecnologia del vettore virale, un adenovirus inattivato che provoca il raffreddore negli scimpanzé –, e una decisione potrebbe arrivare dall’Ema già entro la fine di gennaio.
Ma soffermiamoci sui due vaccini attualmente autorizzati (e sulla tecnologia che ne sta alla base), che hanno dimostrato livelli di efficacia superiori al 90% e che si fondano entrambi sullo stesso principio: dare al nostro corpo le informazioni necessarie a produrre la proteina Spike – la “chiave” che Sars-CoV-2 utilizza per aprire la serratura delle nostre cellule (i recettori Ace2) e infettarle –, allenando in questo modo il sistema immunitario a riconoscere il virus pur senza mai esserne venuto in contatto. Ebbene, le istruzioni vengono fornite alle nostre cellule dall’mRna virale che, con il vaccino, viene iniettato nel nostro corpo all’interno di una nanoparticella lipidica. “Per la prima volta non si utilizza una 'materia', ma un 'messaggio' – ha dichiarato lo storico della medicina Bernardino Fantini a Il Bo Live –: ciò che conta non è la molecola, ma quello che vi è 'scritto'. E questa è la prima applicazione pratica della rivoluzione molecolare che considera la vita trasmissione di informazione. Si tratta di un cambiamento totale rispetto anche alla filosofia della biologia tradizionale, che insisteva invece sulla materia, sulla struttura”.
💉OGGI IN ISS LE PRIME DOSI DEL VACCINO #MODERNA
— Istituto Superiore di Sanità (@istsupsan) January 12, 2021
🗣️Silvio Brusaferro: "due #vaccini approvati, un traguardo impensabile frutto di uno sforzo senza precedenti; ora un’altra sfida epocale, quella di portarli a tutti i cittadini"
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Nei primi anni Novanta si cominciano a muovere i primi passi in questo settore di ricerca. Un gruppo di scienziati dell’università del Wisconsin riesce ad attivare la produzione di proteine in topi di laboratorio utilizzando un preparato a base di mRna virale. Sarà però Katalin Karikó, biochimica ungherese, a insistere su questa linea di ricerca – convinta che le molecole di mRna possano essere impiegate per contrastare alcune patologie –, e ad affinare la tecnica grazie anche alla collaborazione di Drew Weissman, immunologo dell’università di Boston. A partire dal 2005 i risultati delle loro indagini vengono pubblicati in varie riviste scientifiche, catalizzando l’attenzione di altri ricercatori. Proprio Katalin Karikó, oggi vicepresidente della BioNTech, è stata definita da El Pais “madre del vaccino contro Covid-19”: “Non ho mai dubitato che avrebbe funzionato” ha dichiarato recentemente a The Guardian.
“L’esperienza vissuta con Covid-19 cambierà quasi certamente il futuro della scienza dei vaccini – osserva in un’intervista a Nature Dan Barouch, direttore del Center for Virology and Vaccine Research presso la Harvard Medical School di Boston –. Mostra quanto velocemente può procedere lo sviluppo del vaccino quando c'è una vera emergenza globale e risorse sufficienti”. E aggiunge che l’urgenza di rispondere alla pandemia globale ha permesso di convalidare nuovi modi per produrre vaccini, come l'utilizzo di Rna messaggero, dimostrando che il processo di sviluppo può essere accelerato in modo sostanziale senza compromettere la sicurezza. Nel caso specifico, sulla drastica riduzione dei tempi nello sviluppo dei due vaccini a mRna contro Covid-19 hanno influito anni di ricerche precedenti su virus correlati, come quello della Sars e della Mers, massicci finanziamenti che hanno consentito alle aziende di eseguire trial clinici in parallelo, e la tempestiva valutazione da parte delle agenzie regolatorie dei risultati ottenuti via via che questi venivano prodotti e non esclusivamente a studi completati.
Già in precedenza altri virus infettivi e letali hanno spinto a creare infrastrutture nazionali e internazionali capaci di promuovere uno sviluppo più rapido di vaccini. Le epidemie di Zika ed Ebola, per esempio, osserva Philip Ball sempre su Nature, hanno visto un miglior coordinamento a livello mondiale nella gestione delle emergenze di tipo epidemico. La Coalition for Epidemic Preparedness Innovations (Cepi), in particolare, ha proprio lo scopo di creare l’infrastruttura tecnologica utile a favorire uno sviluppo veloce ed economico di vaccini contro virus noti per avere un potenziale epidemico, come Mers, Ebola e Zika. E proprio Cepi ha in parte finanziato lo studio di vaccini contro Sars-CoV-2, tra cui quello di Moderna e di Oxford.
Dopo lo sviluppo dei primi due a Rna messaggero, dunque, la speranza ora è che ne possano essere prodotti altri in un lasso di tempo comparabile. E questi sono estremamente necessari, dato che malattie come la malaria, la tubercolosi e la polmonite insieme mietono milioni di vittime all'anno. Senza contare che gli scienziati prevedono anche ulteriori pandemie letali. Si tratta di una tecnica che sta rivoluzionando la vaccinologia. L’uso di vaccini a mRna, si legge su Nature, potrebbe essere indicato come approccio rapido anche per altre malattie, dato che i candidati vaccini possono essere sintetizzati chimicamente in pochi giorni. L’Rna inoltre, dichiara Rino Rappuoli, direttore scientifico dell’area di ricerca e sviluppo di GlaxoSmithKline, semplifica di molto la produzione dato che può essere impiegata la stessa facility per ottenere Rna per malattie differenti. E questo abbatte i costi.
Già molto tempo prima della pandemia, l’impiego di Rna messaggero stuzzicava il settore della farmaceutica, poiché faceva intravedere la possibilità di ottenere non solo vaccini ma anche medicinali in modo semplice e flessibile. Una sequenza di mRna, per esempio, potrebbe riparare un cuore danneggiato attraverso la produzione di una proteina che stimola la crescita dei vasi sanguigni. Oppure potrebbe codificare per un enzima mancante e in questo modo offrire una cura a una malattia genetica rara.
Tuttavia, osserva Kelly Servick su Science, i farmaci a mRna hanno una strada più “impervia” da percorrere per giungere all’applicazione clinica rispetto ai vaccini, specie nel caso delle malattie croniche. I trial clinici sono ancora poco numerosi e le terapie basate su mRna richiedono spesso di dover modificare la struttura stessa dell’mRna e della nanoparticella lipidica usata per trasportarlo nel corpo.
The spike protein on the surface of #SARSCoV2 is the primary target for #COVID19 vaccine development.
— Science Magazine (@ScienceMagazine) December 28, 2020
From data to the illustration below, here's the story of how the spike came to be Science's 9 October 2020 cover image: https://t.co/hJq57IPvE1 @ScienceVisuals
Per i vaccini e alcuni medicinali la somministrazione è relativamente semplice e richiede solo un’iniezione. Questo ha permesso, ad esempio, di sviluppare vaccini a Rna messaggero contro la rabbia, contro Zika, contro il citomegalovirus, l’influenza e altri virus, attualmente in fase di studio clinico.
Anche in ambito oncologico sono al vaglio terapie a base di Rna messaggero che “attrezzano” il sistema immunitario a combattere il cancro. Ci stanno lavorando, ad esempio, BioNTech e Moderna. Quest’ultima sta sviluppando un vaccino personalizzato a Rna messaggero (mRna-4157) i cui risultati preliminari paiono incoraggianti. BioNTech invece nel 2017, riporta Wired, ha testato per la prima volta un farmaco a mRna su pazienti affetti da melanoma allo stadio avanzato che, in seguito al trattamento, hanno sviluppato una forte risposta immunitaria contro il tumore, riducendo il rischio di nuove metastasi.
Se si escludono i vaccini contro i virus o l’immunoterapia del cancro, non sono tuttavia molte al momento le aziende che hanno avviato trial clinici utilizzando la tecnica dell’Rna messaggero per altre terapie, riferisce Science. Tra queste, la Translate Bio sta conducendo studi sulla fibrosi cistica, una malattia causata da mutazioni nel gene CFTR, e AstraZeneca sull’insufficienza cardiaca: nel primo caso la tecnologia a Rna messaggero viene impiegata per produrre la proteina CFTR, nel secondo invece la proteina VEGF-A che stimola la crescita dei vasi sanguigni. Ancora, la Arcturus Therapeutics sta conducendo indagini sul deficit di ornitina transcarbamilasi (OTCD), una patologia del ciclo dell’urea, e Moderna sull’acidemia propionica, una malattia genetica rara che compromette il metabolismo di alcuni amminoacidi assunti con la dieta. Intellia Therapeutics, infine, sta indagando la possibilità di creare farmaci a base di Rna messaggero per trattare l’amiloidosi da transtiretina, una patologia multisistemica rara: l’mRna, in questo caso, codifica per la proteina Cas9, una sorta di forbice molecolare capace di tagliare il Dna bersaglio e rimuovere il gene difettoso.
La difficoltà in questo genere di terapie – a differenza dei vaccini per cui è sufficiente una iniezione – sta nel fatto che le nanoparticelle lipidiche che contengono l’Rna messaggero devono raggiungere tessuti o organi del corpo attraverso il flusso sanguigno e questo non è sempre così semplice. I vaccini, inoltre, richiedono la somministrazione di una o comunque poche dosi e l’mRna utilizzato non rimane nell’organismo, ma si degrada poco dopo la vaccinazione. Quando invece sono necessarie dosi ripetute di mRna per garantire che il corpo produca una determinata proteina per tutta la vita, potrebbero manifestarsi effetti collaterali dovuti per esempio all’accumulo delle nanoparticelle lipidiche nell’organismo o a una risposta infiammatoria all’Rna estraneo. “Le persone potrebbero accettare uno o due giorni di dolore e febbre dopo la somministrazione del vaccino contro Covid-19 - dichiara a Science Ann Barbier, direttrice sanitaria di Translate Bio – ma se questo accade ogni tre settimane circa per il resto della vita, è una prospettiva diversa”. Per questo si sta cercando di sviluppare nanoparticelle lipidiche biodegradabili e di migliorare la quantità di proteine che il corpo produce con una sola dose di mRna, così da poter ridurre la frequenza e quantità delle somministrazioni.
