Progettare un vaccino contro il coronavirus: i ricercatori si preparano per il prossimo anno e oltre

coronavirus spike antigen 3D model

Con l’aumentare del numero di nuove infezioni da coronavirus ogni giorno in tutto il mondo, le strategie per lo sviluppo di un vaccino sicuro ed efficace stanno rapidamente andando avanti. In risposta a questa crisi di salute pubblica, i ricercatori del Precision Vaccines Program (PVP) del Boston Children’s Hospital sono in prima linea nello sviluppo di un vaccino appositamente mirato per le popolazioni più anziane – coloro che sono maggiormente a rischio di sviluppare la malattia di coronavirus nel 2019 (COVID- 19), causato da grave coronavirus della sindrome respiratoria acuta-2 (SARS-CoV-2). Secondo l’Organizzazione mondiale della sanità, gli anziani e le persone con condizioni mediche preesistenti sembrano essere più vulnerabili a diventare gravemente malati con COVID-19. Le persone anziane hanno un sistema immunitario diverso rispetto agli adulti di mezza età sani e spesso non rispondono altrettanto efficacemente all’immunizzazione, quindi un vaccino di una taglia non va bene per tutti. L’attuale antigene utilizzato per lo sviluppo del vaccino è la proteina del picco del coronavirus, così chiamata perché si trova in cima al picco di una particella del coronavirus. Questa è la parte del virus che “ricorda” il sistema immunitario. Gli anticorpi indotti dal vaccino, prodotti dal sistema immunitario contro le proteine ​​del picco, possono prevenire l’infezione. La strategia di PVP è quella di combinare la proteina spike di coronavirus con adiuvanti: piccole molecole aggiunte a un vaccino per aumentare la risposta immunitaria del ricevente. Complessivamente, si spera che un approccio adiuvante di precisione aiuti i vari sforzi di vaccinazione in corso in tutto il mondo. Gli adiuvanti possono essere cruciali per ottenere una risposta immunitaria più forte, più duratura e più ampia, specialmente tra quelli con un’immunità indebolita, come gli anziani. L’approccio del team è insolito nella gamma e nella novità degli adiuvanti che vaglieranno. Oltre a una raccolta di adiuvanti noti del vaccino, il team testerà i nuovi adiuvanti che ha scoperto nel programma di ricerca adiuvante finanziato dal National Institutes of Health. Questi adiuvanti sono stati scoperti mediante screening contro le cellule umane. Questo approccio specifico per specie rappresenta un esempio di vaccinologia di precisione. Il PVP prevede di testare una varietà di adiuvanti e combinazioni di adiuvanti nei globuli bianchi umani provenienti da persone anziane. I ricercatori studieranno quindi le risposte immunitarie indotte da adiuvanti. Essi, confrontando gli adiuvanti individuali e di combinazione con e senza l’antigene del coronavirus, identificheranno una combinazione di adiuvanti che induce in modo più efficace una risposta immunitaria ottimale negli anziani. Questi monitoraggi inizieranno immediatamente e continueranno per le successive 6-8 settimane. Si spera di avere un segnale chiaro nei prossimi mesi con quale adiuvare il vaccino per proseguire con i test clinici. Tipicamente, la ricerca sui vaccini a base di adiuvante non considera le specie o l’età nelle fasi di scoperta e sviluppo iniziale. Il loro uso di sistemi in vitro umani specifici per età per ridurre il rischio e accelerare un vaccino adiuvato su misura per gli anziani è nuovo. Gli adiuvanti potrebbero anche essere una strategia di riduzione dei costi, hanno detto gli autori, poiché l’antigene è in genere la parte più costosa di un vaccino. Se si vuole essere in grado di fornire miliardi di dosi di vaccino, gli adiuvanti possono essere la risposta in quanto migliorano il sistema immunitario, quindi è necessario molto meno antigene per ottenere una risposta immunitaria protettiva. Il gruppo sta inoltre studiando le risposte immunitarie del coronavirus in un modello animale vivente. I primi topi sono già stati inoculati con una simile proteina spike di coronavirus derivata dal coronavirus SARS-2003 con o senza una combinazione adiuvante di piombo per ottenere una lettura precoce sulla misurazione di una risposta anticorpale. Numerosi laboratori leader stanno fornendo input essenziali al PVP negli sforzi per sviluppare un vaccino coronavirus efficace e mirato che funzioni bene per le persone anziane. Guardando al futuro, il PVP sta cercando di creare una piattaforma vaccinale e un programma sistematico che faciliterebbe lo sviluppo del vaccino in eventuali futuri focolai di coronavirus. Bisogna sapere che esiste la possibilità che SARS-CoV-2 diventi un virus stagionale come l’influenza. In tal caso, la comunità biomedica potrebbe aver bisogno di prendere in considerazione lo sviluppo di un vaccino stagionale annuale multivalente efficace contro più coronavirus. Poiché la sorveglianza internazionale in corso identifica i ceppi di coronavirus circolanti, il PVP prevede di collaborare con altri laboratori per ottenere le corrispondenti proteine ​​virali e modellare le risposte degli anziani a diverse combinazioni adiuvanti/antigeni per determinare quale sia il più efficace. I ricercatori stimano che oltre 24 candidati al vaccino COVID-19 sono in via di sviluppo a livello globale. Questi vaccini si dividono in tre tipi generali:
-Vaccini a base di RNA. I primi vaccini COVID-19 in sviluppo hanno utilizzato l’RNA SARS-CoV-2. Questo approccio è innovativo e attraente, ma anche se dimostrato efficace può essere difficile creare centinaia di milioni di dosi e ogni dose può essere relativamente costosa in quanto potrebbe richiedere una discreta quantità di RNA. Sebbene ci sia meno esperienza con i test sull’uomo per questo approccio, è possibile che gli adiuvanti possano aiutare a migliorare la risposta immunitaria quando tali vaccini vengono somministrati a popolazioni più anziane e possono ridurre la quantità di RNA necessaria in ciascun vaccino.
-Tecnologia basata sul DNA. Come i vaccini a base di RNA, questo approccio promettente utilizza il materiale genetico del virus per produrre un vaccino. Puoi fare più dosi di vaccino con il DNA che con l’RNA, ma non è chiaro se la produzione possa essere rapidamente ridimensionata per soddisfare l’enorme domanda internazionale. E, per quanto ne sappiamo, questi vaccini con acido nucleico non sono stati ancora testati su pazienti anziani.
-Basandosi sui precedenti vaccini contro il coronavirus. Questo è l’approccio che il PVP sta adottando: apprendere dai precedenti vaccini dai precedenti focolai di coronavirus e renderli più efficaci. Se aggiungi un adiuvante scelto appositamente per l’attività ottimale in una popolazione anziana, non solo funziona meglio in quel gruppo, ma può ridurre drasticamente il costo per dose di vaccino riducendo la quantità di antigene richiesta.

Daniele Corbo

Bibliografia: https://news.harvard.edu/gazette/

Immagine: https://discoveries.childrenshospital.org/coronavirus-vaccine/

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