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La difficile strada verso un vaccino per il coronavirus. Lo sviluppo di un vaccino sembra la strada più razionale per contrastare la pandemia di coronavirus, ma le incertezze sulla sua efficacia e sulla sua durata sono varie. Inoltre, come spiega uno dei massimi esperti mondiali di biotecnologie, i tempi per la sua produzione e la distribuzione a tutta la popolazione mondiale potrebbero essere lunghi, e il costo estremamente elevato.

In caso di epidemie di malattie infettive, il pensiero corre subito ai vaccini, per una buona ragione. Sono sicuri, relativamente costosi e hanno funzionato bene per malattie come il vaiolo, la polio, la febbre gialla e, più di recente, Ebola.

Un vaccino arriverà altrettanto facilmente per il nuovo coronavirus? La risposta è forse sì, forse no. Il “forse sì” deriva dall’osservazione che negli studi sugli animali i coronavirus stimolano forti risposte immunitarie, che sembrano in grado di mettere fuori combattimento il virus. Il recupero di chi si ammala di Covid-19 può essere in gran parte dovuto a una risposta immunitaria efficace. Il “forse no” deriva dall’evidenza altrettanto forte, almeno con i precedenti virus SARS e MERS, che l’immunità naturale a questi virus è di breve durata. In effetti, alcuni animali possono essere reinfettati esattamente con lo stesso ceppo che ha causato la precedente infezione.

Questo solleva altri interrogativi cruciali con risposte altrettanto ambigue. Se un vaccino si dimostrasse efficace, lo sarebbe a lungo? Ora come ora, non possiamo esserne sicuri. Quanto tempo ci vorrà perché sia sviluppato? Possiamo sperare che sarà sviluppato rapidamente, ma non possiamo essere certi.

Per capire meglio questo, è importante capire in che modo il corpo si protegge dagli organismi invasori.

Come il nostro corpo ci protegge dalle malattie

Alcune barriere fisiche e chimiche – pelle, muco, acido gastrico – proteggono il corpo dalle infezioni 24 ore su 24. La prima linea di difesa è l’immunità innata, una risposta immunitaria immediata e non specifica alle moltitudini di virus e batteri estranei, o agenti patogeni, che incontriamo ogni ora di ogni giorno. Questa immunità include le difensine, le antiche proteine antimicrobiche che mobilitano le vie cellulari nella lotta contro gli agenti patogeni, e i macrofagi, i globuli bianchi che vanno a caccia di tutto ciò che è estraneo per divorarlo. L’obiettivo finale di una risposta immunitaria innata è quello di essere ampiamente efficace. Di solito ci riesce, ma non sempre.

La seconda linea di difesa è l’immunità adattativa, in cui l’organismo sviluppa una risposta protettiva di lunga durata, specifica contro ciò che ha visto in precedenza. Essa sfrutta due branche del sistema immunitario: i linfociti B che producono anticorpi, e i linfociti T, che attaccano e uccidono i microrganismi invasori o le cellule colpite da questi microrganismi. In molti casi, l’immunità adattativa a una malattia dura a lungo: a volte dura una vita, spesso 10 anni o più. Altre volte la risposta immunitaria è di breve durata, come sembra nel caso del nuovo coronavirus, stando ai primi esperimenti.

Non tutti possono tollerare di superare le due-otto settimane necessarie perché l’immunità adattativa si completi gradualmente, ed è qui che entra in gioco la vaccinazione. I vaccini prevengono la malattia simulando l’infezione, insegnando al sistema immunitario a riconoscere, ricordare e combattere un determinato agente patogeno prima che si verifichi l’infezione vera e propria. Anziché scatenare organismi virulenti nell’organismo, un vaccino costruisce l’immunità usando gli antigeni, le molecole virtualmente innocue che si trovano sulle superfici del patogeno. Gli antigeni sono abbastanza estranei da innescare la produzione di anticorpi, ma non abbastanza pericolosi da causare malattie. Grazie alla vaccinazione, ciò che il corpo normalmente imparerebbe a sue spese – in modo inaspettato, doloroso e con costi enormi  – può essere assimilato in condizioni controllate e con relativa facilità. 

Tipi di vaccini

Ci sono molti modi per sviluppare un vaccino in grado di contrastare con successo le malattie infettive. Il primo a essere inventato, il vaccino contro il vaiolo, utilizzava un Vaccinia virus vivo, abbastanza simile all’agente infettivo originale, ma non del tutto. A differenza della sua controparte che causa la malattia e che ha ucciso circa 300 milioni di persone nel suo periodo di massimo sviluppo, il Vaccinia virus causava solo sintomi lievi in pazienti sani. Questo metodo può essere replicato identificando un virus “simile” che innesca la risposta immunitaria desiderata senza scatenare effettivamente la malattia.

Un’altra opzione è un ceppo attenuato del virus, utilizzata per sviluppare il vaccino contro la febbre gialla. Poiché il virus è ancora vivo, anche se indebolito, dà all’organismo un’istruzione duratura su come neutralizzarlo. L’immunità protettiva che ne risulta potrebbe durare decenni. Il problema principale di questo tipo di vaccino è che non tutti hanno un sistema immunitario abbastanza sano da gestire il virus vivo, a prescindere quanto è diventato debole.

Nei vaccini morti, come il vaccino antipolio, il virus è stato inattivato e quindi non può replicarsi, il che significa che di solito devono esserne somministrate diverse dosi nel tempo.

Nel caso dei vaccini subunitari, come quelli disponibili per l’epatite B e il papillomavirus umano (HPV), si iniettano nei muscoli specifiche porzioni del virus. Di solito vengono somministrati con adiuvanti, dosi di richiamo che inondano strategicamente il sito di iniezione di cellule immunitarie causando l’infiammazione. A differenza di altri tipi di vaccini, che possono causare complicazioni o addirittura morte in persone con immunodeficienze croniche o altre comorbilità, quasi tutti possono resistere alla risposta immunitaria innescata da un vaccino subunitario.

Per rilasciare in modo sicuro i frammenti virali che costituiscono una sottounità vaccinale, gli scienziati purificano i composti proteici e li inseriscono in un virus innocuo, destinato a non sopravvivere a un pericoloso viaggio attraverso il corpo umano. Noti come vettori virali, questi sono stati utilizzati per creare il vaccino contro Ebola. Nel caso del nuovo coronavirus, per esempio, il vettore adenovirus sarebbe una scelta azzeccata.

Per molti anni, le aziende biotecnologiche hanno tentato senza successo di produrre vaccini genetici, che usano il codice genetico al posto del virus vero e proprio o delle sue singole parti. Un candidato importante per il vaccino Covid-19 è basato sull’RNA, che il virus usa come codice genetico, ma non è ancora stato sperimentato. Poiché siamo nel campo dell’ignoto, non sappiamo quale tipo di vaccino funzionerà e la strategia migliore è quella di provarli tutti, compiendo uno sforzo enorme che fortunatamente è già in corso.

Perché lo sviluppo del vaccino richiede così tanto tempo

Perché Anthony Fauci dice che potrebbero volerci 18 mesi per produrre un vaccino sicuro e perfettamente funzionante? La difficoltà è trovare un vaccino che funzioni contro una malattia molto particolare, da un lato, e per tutta l’umanità dall’altro. Per questo motivo, normalmente lo sviluppo di un vaccino procede a un ritmo estremamente lento rispetto ad altri prodotti farmaceutici: non per mancanza di tentativi o di innovazione, ma perché la sicurezza dev’essere dimostrata al di là di ogni dubbio.

I farmaci generalmente sono prescritti a persone malate in base alle necessità; i vaccini generalmente sono somministrati in massa a persone sane.  Quando si somministrano trattamenti sperimentali a pazienti ricoverati in ospedale ci vogliono un paio di giorni per determinarne la sicurezza e l’efficacia; quando si iniettano i vaccini in soggetti non ancora malati, potrebbero volerci anni. Aggiungete la sfida a più livelli di produrre e distribuire un bene confezionato in un mercato globale volatile, considerate una stima di centinaia di milioni di dollari di costi, e voilà: capirete perché molti esperti dubitano che avremo un vaccino Covid-19 già in autunno.

Sappiamo che alcune risposte anticorpali possono realmente peggiorare una malattia. E’ stato così molto di recente per il virus della dengue nelle Filippine, e c’è qualche indicazione che problemi di questo tipo potrebbero sorgere con il nuovo coronavirus. Se un vaccino deve essere somministrato a una parte considerevole della popolazione umana, spetta a noi procedere con la massima cautela. Dobbiamo comunque muoverci il più velocemente possibile con il maggior numero possibile di risorse, ma dobbiamo farlo con prudenza, o rischieremmo di esacerbare la diffusione dell’attuale pandemia.

Dobbiamo testare rigorosamente le decine di candidati al vaccino in corsa per trovarne uno che funzioni, e questo richiederà ingenti finanziamenti. In media, sottoporre un vaccino ai test clinici può costare 25.000 dollari o più a partecipante. E potrebbero essere necessari anche decine di migliaia di partecipanti per garantire che un candidato al vaccino sia efficace e sicuro. Ciò significa che servirebbero oltre 250 milioni di dollari solo per reclutare soggetti per un singolo candidato al vaccino. Moltiplicando quei 250 milioni di dollari per 10 – il numero minimo di vaccini, a mio parere, che devono raggiungere questo stadio – e aggiungendo i costi della ricerca e dello sviluppo di un processo di produzione, e la somma totale potrebbe essere di circa 10 miliardi di dollari.

Ma anche 10 miliardi di dollari sarebbero un prezzo basso da pagare per sviluppare un mezzo in grado di fermare una pandemia che sta paralizzando le economie di tutto il mondo. Qualunque sarà la cifra necessaria per sviluppare un vaccino valido, ne varrà la pena. Non possiamo permetterci di non farlo.

 (L’originale di questo articolo è stato pubblicato su “Scientific American” il 6 aprile 2020. Traduzione ed editing a cura di Le Scienze. Riproduzione autorizzata, tutti i diritti riservati.) 

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