VACCINI SARS-CoV-2: I RECENTI RISULTATI

A cura di Cristina Di Nicola

Revisione di Davide Di Tonno

Tutto il mondo sta vivendo una catastrofica pandemia. Nonostante il tracciamento, il distanziamento sociale e tutte le misure adottate, molti paesi sono in reale difficoltà nel gestire il contenimento della pandemia. È impensabile poter tornare alla vita sociale prima di COVID-19, almeno finché non sarà sviluppato un vaccino efficace.

L’impegno di medici, laboratori accademici e aziende di tutto il mondo ha portato allo sviluppo di diversi candidati vaccini con una velocità senza precedenti. Tuttavia, lo sviluppo dei vaccini richiede tempo in quanto deve essere valutato attentamente il profilo di sicurezza e di efficacia.

Oggi per Osservatorio COVID19 parleremo delle caratteristiche principali dei vaccini e quelli in fase di sperimentazione clinica.

Prima di analizzare i dati clinici, è importante illustrare brevemente il concetto di immunologia dei vaccini.

Risposta umorale e cellulare vs SARS-CoV-2

È ampiamente noto come le persone che contraggono la malattia sviluppano una sintomatologia estremamente variabile: alcune rimangono asintomatiche mentre altre si ammalano gravemente. Questo suggerisce che potrebbe non esserci un’unica strategia per raggiungere un’immunità uniforme e duratura in tutti. Il principio è che la risposta immunitaria che neutralizza il virus in maniera più rapida ed efficace viene riprodotta nei vaccini.

Sia la risposta cellulare che umorale vengono chiamate in causa per cercare di capire rispettivamente quali linfociti T (CD4+, CD8+) siano più efficaci e quale sia la risposta anticorpale che meglio protegge dalla malattia (IgG, IgA, IgM).

Anticorpi neutralizzanti prodotti a seguito di infezione o vaccinazione (o entrambi) sono considerati importanti per la neutralizzazione del virus.

I titoli anticorpali, dunque, potrebbero essere dei buoni marcatori per valutare l’efficacia protettiva degli anticorpi dopo la malattia.

Per quanto riguarda l’immunità cellulare, il suo ruolo è più incerto. Quello che è noto è che si ha il coinvolgimento di linfociti CD4+ (la cui forza si pensa sia aumentata in pazienti con malattia grave). Anche la risposta dei linfociti CD8+ non è chiara, tuttavia le prove ad oggi disponibili suggeriscono che tale risposta risulta essere più forte in pazienti con malattia lieve.

Dunque, sebbene il contributo dell’immunità cellulare non sia chiaro, una risposta immunitaria equilibrata è costituita da titoli anticorpali neutralizzanti e cellule T con polarizzazione Th1.

La nanotecnologia e lo sviluppo di vaccini SARS-CoV-2

Le nanoparticelle e i virus operano nella stessa scala dimensionale: molte tecnologie vaccinali infatti incapsulano materiale genetico o antigeni peptidici/proteici direttamente all’interno di nanoparticelle (es. in nanoparticelle lipidiche -LNP-).

Oltre all’antigene, le nanoparticelle possono contenere gli adiuvanti, molecole immunostimolanti in grado di stimolare la risposta immunitaria: la somministrazione di adiuvanti può portare ad una riduzione della dose di antigene, con conseguente risparmio della dose stessa (aspetto fondamentale in questo momento di pandemia, dove l’ottimizzazione dei tempi ma soprattutto delle dosi è importante). Affinché l’azione sia potenziata, è importante che il rilascio dell’antigene e dell’adiuvante al momento della somministrazione sia univoco e sincrono, e la nanotecnologia offre tre strategie di consegna simultanea dell’antigene con l’adiuvante:

  • coniugazione diretta antigene/adiuvante;
  • incapsulamento all’interno o coniugazione sulla superficie della nanoparticella;
  • utilizzo del veicolo di rilascio come adiuvante.

Un altro vantaggio nell’utilizzo delle nanoparticelle sta nel fatto che l’orientamento degli antigeni può avvenire nella loro reale forma nativa (es. Pfizer nel suo vaccino formula l’antigene su una base di trimerizzazione, al fine di mimare la forma trimetrica della proteina spike).

Infine, i nanomateriali riescono ad attraversare gli spazi interstiziali e a raggiungere la circolazione linfatica, fondamentale nell’innesco della risposta immunitaria. I linfonodi vicino ai polmoni, infatti, potrebbero rappresentare il “trade-union” utile nella lotta alle malattie respiratorie).

Secondo l’OMS, ad agosto 2020 ci sono 202 aziende ed università che lavorano su un vaccino contro SARS-CoV-2.

I diversi tipi di vaccino in fase di sviluppo contro SARS-CoV-2
Figura 1: I diversi tipi di vaccino in fase di sviluppo contro SARS-CoV-2. [Rielaborazione dell’immagine a cura di Cristina Di Nicola. Fonte: COVID-19 Vaccine Frontrunners and Their Nanotechnology Design]

I tipi di vaccino variano da quelli consolidati (inattivati, lievemente attivati) a quelli di più recentemente sviluppati (utilizzo di vettore virale, mRNA o DNA).

  • vaccini inattivati: carenti di replicazione per trattamento chimico/termico;
  • vaccini lievemente inattivati: forme indebolite di virus in grado di replicarsi in modo limitato ed incapaci di causare l’insorgenza della sintomatologia;
  • vaccini a subunità: conferiscono immunoprotezione utilizzando porzioni del virus (sono meno immunogenici e pertanto richiedono l’utilizzo di adiuvanti);
  • vaccini a vettore virale: sequenze genomiche ingegnerizzate in grado di codificare per l’antigene del patogeno bersaglio (i vettori entrano nella cellula bersaglio e il materiale genetico viene trascritto e tradotto per la produzione di antigeni in vivo) vengono espresse all’interno della cellula ospite (possono basarsi su mRNA o DNA).

I vaccini attualmente in fase di sviluppo

Di seguito vengono riportate informazioni riguardo i potenziali vaccini contro SARS-CoV-2.

Numero dei diversi tipi di vaccino contro il nuovo Coronavirus
Figura 2: Numero dei diversi tipi di vaccino contro il nuovo Coronavirus. [Rielaborazione dell’immagine a cura di Cristina Di Nicola. Fonte: COVID-19 Vaccine Frontrunners and Their Nanotechnology Design]
Uso degli adiuvanti in potenziali vaccini
Figura 3: Uso di adiuvanti in potenziali vaccini. [Rielaborazione dell’immagine a cura di Cristina Di Nicola. Fonte: COVID-19 Vaccine Frontrunners and Their Nanotechnology Design]

Negli studi di fase III il programma di vaccinazione prevede, nel caso di Moderna, un potenziamento al giorno 29 dopo un’iniezione iniziale.

Nel caso di BioNTech/Pfizer, la seconda somministrazione è prevista al giorno 21.

Entrambi gli studi prevedono la valutazione di una sola dose di livello medio.

Potenziali vaccini contro il nuovo Coronavirus in fase di sperimentazione clinica
Figura 4: Potenziali vaccini contro il nuovo Coronavirus in fase di sperimentazione clinica. [Rielaborazione dell’immagine a cura di Cristina Di Nicola. Fonte: COVID-19 Vaccine Frontrunners and Their Nanotechnology Design]

Inoltre, Moderna e BioNTech/Pfizer utilizzano vaccini a mRNA che codificano per la proteina spike di SARS-CoV-2.

Il 18 novembre l’azienda farmaceutica Pfizer ha annunciato il completamento della fase III di sperimentazione su circa 43.000 partecipanti e viene riportato che il vaccino è sicuro ed efficace nel 95% dei casi, per tutte le fasce d’età e di gruppi etnici testati.

Le reazioni avverse più comuni sono state affaticamento e mal di testa dopo la seconda somministrazione del vaccino. Pfizer si appresta ora a chiedere l’autorizzazione all’immissione in commercio all’autorità statunitense Food and Drug Administration (FDA).

Il 16 novembre anche la casa farmaceutica Moderna ha annunciato che il suo vaccino contro SARS-CoV-2 risulta efficace al 94,5%: dei 30.000 partecipanti coinvolti nella fase III, l’azienda ha dichiarato che il vaccino si è rivelato efficace verso tutti i sottogruppi testati (di diverse etnie ed età).

C’è da dire che l’RNA è una molecola molto fragile e le temperature di conservazione del vaccino devono essere attentamente controllate per prevenirne la degradazione. Il vaccino Pfizer richiede una temperatura di conservazione di -70/80°C, tuttavia Moderna sembra aver superato questa difficoltà mediante l’utilizzo di una diversa capsula lipidica per proteggere la molecola di RNA. In questo caso sono sufficienti temperature di -20°C, ma Moderna ha dichiarato che il vaccino può essere conservato in frigo per 30 giorni e a temperatura ambiente per 12 ore.

Il vaccino di AstraZeneca è costituito da un vettore di adenovirus di scimpanzè che codifica per la proteina spike. In questi ultimi giorni sono stati pubblicati i primi risultati ad iterim relativi alla fase III della sperimentazione clinica del vaccino, durante il quale sono stati testati due diversi regimi di somministrazione: il migliore, con un’efficacia del 90%, risulta essere quello in cui si ha l’inoculazione al tempo zero di una prima mezza dose di vaccino e il richiamo di un’intera dose di quest’ultimo dopo un mese.

Sarà proprio questo il regime di somministrazione adottato durante il piano vaccinale.

Conclusioni

È opportuno ricordare che non esiste un’unica soluzione per tutti, in quanto ogni vaccino presenta i suoi vantaggi ma anche i suoi svantaggi.

Sono moltissime le aziende  che si stanno adoperando in questo senso ed è importante che vi siano molti vaccini efficaci, sicuri e che vengano distribuiti in tutte le parti del mondo.

Cristina Di Nicola

https://www.linkedin.com/in/cristina-di-nicola-72710117b/

“Mi sono laureata in Farmacia presso l’Università di Chieti. Dopo aver conseguito la specializzazione in Nutrizione Umana presso l’ Università Telematica San Raffaele, ho avuto modo di conoscere il mondo della Ricerca Clinica e ho quindi deciso con grande entusiasmo e curiosità di seguire la prima edizione online del corso Missione CRA. Il corso mi ha permesso di avvicinarmi e appassionarmi ancora di più a questo mondo, che sto continuando ad approfondire anche grazie ai numerosi corsi di formazione disponibili sulla piattaforma FormazioneNelFarmaceutico.com

Davide Di Tonno

https://www.linkedin.com/in/davide-di-tonno/

Dopo la laurea in Biologia Molecolare e Genetica, ho scoperto la ricerca clinica partecipando al corso di alta formazione missione CRA.

Attualmente sono Clinical Project Associate presso la CRO ClinOpsHub.