Tipologie di vaccini in fase di preparazione per infezione da SARS-CoV-2

Di Federico Fabrizio

Alla luce degli articoli apparsi online in questo ultimo periodo, è importante chiarire alcune tipologie di vaccini e sperimentazioni in atto cercando di farlo con un linguaggio comprensibile a tutti.
Partiamo dalla definizione di vaccino.
Un vaccino è un preparato in grado di stimolare il sistema immunitario a produrre una risposta che possa conferire una sorta di protezione (definita immunità) contro una malattia specifica.
A tal proposito, l’utilizzo di un vaccino deve essere necessariamente preceduto da studi rigorosi che devono valutare le varie componenti dell’agente patogeno (in una forma attenuata o completamente inattivata) che andrà a costituire la componente attiva del vaccino.
Una volta definito questo aspetto ha inizio la fase cosiddetta preclinica in cui viene valutata la tolleranza, la risposta immunitaria e l’efficacia protettiva del vaccino che dovrà essere sviluppato.
Superata questa fase ha inizio la vera e propria sperimentazione clinica sull’uomo che si realizza in più fasi (4 fasi) in base al modello sperimentale adottato, la quantità di componente somministrata e il numero delle persone coinvolte.
Le prime tre fasi richiedono parecchi mesi in quanto il percorso della ricerca clinica si articola in: studi di fase 1 –tollerabilità, intesa come la frequenza e la gravità degli effetti collaterali del vaccino; fase 2 – dosaggio, modalità di somministrazione e valutazione degli effetti, sia tossici che immunogenici (come il vaccino sia in grado di indurre una risposta immunitaria); fase 3 – efficacia del vaccino su un gran numero (migliaia di persone).
Dopo aver verificato le tre fasi, le autorità competenti (l’Agenzia italiana del farmaco – Aifa e la Agenzia Europea per i Medicinali – EMA) daranno l’autorizzazione alla commercializzazione del vaccino.
La fase 4, infine, definisce il monitoraggio di sicurezza legato agli effetti secondari del vaccino negli anni e su una popolazione in aumento.
A causa della difficoltà di prevedere il tipo di risposta immunitaria prodotta dall’infezione da SARS-CoV-2, le strategie risultano anch’esse ben complesse da adottare in quanto si tratta di una malattia “giovane” così come il tipo di vaccino da formulare.
In particolar modo, i ricercatori stanno lavorando su tre tipologie di vaccini che sono riassunti nella slide.
Ad oggi, quattro trial clinici sono attivi e finalizzati a valutare l’efficacia di vaccini contro l’infezione da SARS-CoV-2 (dal sito di riferimento www.clinicaltrials.gov).
In fase avanzata è lo studio condotto da un’azienda cinese di biotecnologie CanSino Biologics Inc. riguardante un trial clinico di Fase II, randomizzato ed in doppio cieco (i partecipanti vengono assegnati random a uno dei due bracci ovvero chi riceve il farmaco dello studio e chi il placebo, e né lo sperimentatore né i soggetti coinvolti sono a conoscenza del trattamento assegnato).
L’obiettivo è quello di valutare l’immunogenicità e la sicurezza di un vaccino ricombinante per il coronavirus (vettore di un tipo di virus a DNA detto adenovirus con sierotipo 5) che codifica per la proteina Spike (la proteina di cui sono formati gli “spuntoni” presenti sulla superficie del virus) di SARS-CoV-2 (Ad5-nCoV). Dal momento che la produzione del vaccino può essere interrotta in ogni fase dello studio, il passaggio alla fase successiva ci lascia ben sperare.
Uno studio multicentrico (coinvolti più centri) randomizzato, di fase I/II è condotto dall’Università Jenner Institute e Oxford Vaccine Group (UK).
Esso è finalizzato a determinare la sicurezza e l’immunogenicità e in più l’efficacia con una modalità di somministrazione intramuscolare (IM) ed utilizzerà anch’esso un adenovirus come vettore per un trasporto più efficiente delle sequenze genetiche fondamentali alle cellule umane per sintetizzare l’antigene virale.
Un altro studio clinico attualmente in fase I, a dose variabile, avviato dalla biotech Moderna, è stato progettato per valutare la sicurezza, la capacità di indurre effetti collaterali e reazioni indesiderate.
Si parla di un vaccino a RNA, cioè un vaccino sintetico legato a nanoparticelle lipidiche (LNP), che di fatto consiste nel recapitare nell’organismo solo l’informazione, il messaggero, codificando la proteina Spike del SARS-CoV-2 e stimolando la risposta immunitaria da parte dell’uomo.
Ultimo trial clinico non randomizzato, attualmente in fase I, è sponsorizzato dalla Inovio Pharmaceuticals ed è stato avviato per valutare il grado di sicurezza, tollerabilità e profilo immunologico del vaccino con una via di somministrazione intradermica seguita da elettroporazione (tecnica utilizzata per facilitare il passaggio di farmaci nella membrana cellulare).
Una menzione particolare per lo sviluppo del vaccino va al prof. Gambotto della University of Pittsburgh School of Medicine, a cui è stato dato il nome di PittCoVacc.
L’approccio seguito è quello del vaccino ricombinante, già utilizzato per i normali vaccini antiinfluenzali. Il vaccino utilizza frammenti creati in laboratorio dalla proteina Spike SARS-COV-2 per indurre una risposta immunitaria.
Il vaccino viene somministrato grazie a un cerotto delle dimensioni di un polpastrello con 400 minuscoli aghi che iniettano frammenti della proteina Spike attraverso la cute. I microaghi fatti di glucosio e frammenti di proteina si dissolvono nell’epidermide.
Una volta prodotto, il vaccino può rimanere a temperatura ambiente fino al suo utilizzo. Per ora gli studi sono stati effettuati sui topi, su cui si è visto che il vaccino ha generato una potente risposta anticorpale specifica contro SARS-CoV-2 a sole poche settimane.
Il vantaggio è che la purificazione della proteina può anche essere effettuata su scala industriale ed, una volta prodotto, il vaccino può rimanere a temperatura ambiente fino al suo utilizzo. L’altro elemento interessante di questo possibile vaccino è la modalità di somministrazione tramite un cerotto delle dimensioni di un polpastrello. Nei prossimi mesi sarà, quindi, in previsione lo studio clinico di Fase I sull’uomo.

Per rimanere costantemente aggiornati è possibile controllare sulla pagina Coronavirus disease (https://www.who.int/…/prio…/key-action/novel-coronavirus/en/) R&D dell’Organizzazione mondiale della sanità i report sullo stato delle ricerche per lo sviluppo dei vaccini.

Per chi volesse approfondire:
https://www.thelancet.com/…/PIIS2352-3964(20)30118…/fulltext
https://www.thelancet.com/…/PIIS0140-6736(20)30796…/fulltext
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1986720/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6446947/
https://www.aifa.gov.it/sperimentazioni-cliniche-covid-19
https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT04341389
https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT04283461…
https://clinicaltrials.gov/ct2/show/study/NCT04336410…
COVID-19: An executive report. Accademia Nazionale dei Lincei. Commissione Salute: 25 Marzo 2020.
G Forni e A Mantovani, COVID-19: Si fa presto dire vaccino”, articolo apparso sul blog dell’Accademia, Huffington Post.