Ritenuto instabile e poco affidabile negli scorsi due decenni, l’Rna messaggero è l’elemento chiave che ha permesso la messa a punto dei vaccini più efficaci contro Covid-19. Rispetto ai farmaci sviluppati con la tecnologia del vettore virale e del virus inattivato, quelli messi a punto da Pfizer-Biontech e da Moderna stanno dando la spallata più energica alla malattia. Al punto da essere scelti dall’Europa come gli unici con cui portare avanti la campagna vaccinale. Non soltanto presente, però. Nella comunità scientifica sono in molti a considerare questa tecnologia la base da cui partire per sviluppare i vaccini che mancano all’appello nei prossimi decenni. Un successo - quello dei farmaci a mRna - che merita di essere raccontato nella Settimana mondiale dedicata alla profilassi vaccinale.
Una svolta nella storia dei vaccini
Da quando, l’11 gennaio 2020, è stata pubblicata la sequenza genetica del virus Sars-CoV-2, scienziati, industrie e altre organizzazioni in tutto il mondo hanno collaborato per sviluppare il prima possibile vaccini sicuri ed efficaci contro la malattia Covid-19. Alcuni farmaci sono realizzati utilizzando la stessa di quelli attualmente in uso, altri sono realizzati utilizzando nuovi approcci oppure approcci utilizzati recentemente nello sviluppo di vaccini contro Sars ed Ebola. Tra le novità, l’utilizzo dell’mRna messaggero. Un approccio sconosciuto ai più, ma in realtà in uso già da diversi anni nei laboratori. Gli scienziati che hanno messo a punto i due vaccini lavoravano infatti dagli anni ’90 allo sviluppo dei vaccini a Rna messaggero, ma con un altro obiettivo. Il sogno degli scienziati era ottenere un vaccino terapeutico contro il cancro. Speranza finora rimasta vana. Ma il lavoro non è stato inutile, dal momento che è stato la base su cui sviluppare un risultato chiave nella lotta al Coronavirus. «Questo è un esempio di come la ricerca vada sempre avanti - ha più volte ripetuto Alberto Mantovani, immunologo e direttore scientifico dell’Istituto Clinico Humanitas di Rozzano (Milano). Alcuni studi che sembrano finire in vicoli ciechi sono invece tasselli di conoscenza che progredisce, che alimenta altre ricerche.
Che cos’è l’mRna?
L’Rna messaggero è la molecola che fa da tramite tra il Dna - che contiene le istruzioni affinché ogni cellula possa produrre proteine - e la loro sintesi vera e propria. L’mRna porta copie di segmenti trascritti di Dna verso i ribosomi, gli organelli presenti all’interno delle cellule in cui queste istruzioni vengono tradotte. La scoperta dell’Rna messaggero, come ricordato in un articolo pubblicato sulla rivista «Nature», risale al 1960. Fu un gruppo di scienziati del King's College di Cambridge, tra cui i futuri Premi Nobel Francis Crick e Sydney Brenner, a individuare questa molecola «ponte». Un punto di partenza, dopo il quale però per decenni in pochi intuirono come poter sfruttare questa scoperta. Una prima svolta si ebbe negli anni ’80, con le prime sintesi di mRna in laboratorio. Un passaggio chiave per avere quantità sufficienti di questa molecola, ma che non risolveva un altro deI limiti emersi: la sua elevata instabilità. Senza trascurare la capacità di generare, se inserita in un altro organismo, un’elevata risposta immunitaria. Problema a cui si riuscì a porre rimedio nel 2005, grazie all’intuizione della biochimica ungherese Katlin Karikò e di Drew Weissman (collega dell'Università della Pennsylvania). Furono loro a scoprire che, modificando una «lettera» dell'mRna (uno dei mattoncini che compongono la sua molecola, i nucleosidi), si può inibire l’eccessiva reazione immunitaria. E permettere così alla molecola di arrivare alle cellule e favorire la sintesi delle proteine ricercate.
Come funzionano i nuovi vaccini
È questo il principio alla base del funzionamento dei due farmaci, oggi somministrati a milioni di persone nel mondo per prevenire le conseguenze più gravi del contagio da Sars-CoV-2. I vaccini sviluppati da Pfizer-Biontech e Moderna sfruttano molecole di acido ribonucleico messaggero per «insegnare» alle nostre cellule come assemblare la proteina Spike, che è la chiave con cui il Coronavirus entra nelle cellule per infettarle. Questa, così assemblata, viene riconosciuta come estranea dal sistema immunitario che, a sua volta, produce anticorpi neutralizzanti in grado di bloccare Sars-CoV-2. «L'mRna è la più antica forma di programmazione costruita dalla natura, perché passa alle cellule le istruzioni per produrre le proteine», è quanto raccontato da Ugur Sahin e da Özlem Türeci, i fondatori dell’azienda Biontech, nel loro libro «Il vaccino che ha cambiato il mondo – La nostra battaglia per sconfiggere la pandemia» (Mondadori). Abbiamo capito subito l'enorme potenziale che c'era nel fornire informazioni direttamente alle cellule immunitarie, codificandole in mRna. Per poi lasciare che il sistema immunitario faccia quello che sa fare meglio: proteggere il nostro corpo dalle minacce. La bellezza dell'mRna per la vaccinazione contro le malattie infettive è che può essere adattato rapidamente e non ha bisogno di vasti impianti di produzione per la fabbricazione».
Gli esperimenti falliti contro l’HIV
Oltre alla scoperta dell’mRna e alla capacità di preservarlo una volta entrato nell’organismo umano, un aiuto allo sviluppo di questi vaccini è giunto dagli studi condotti nel tentativo di trovare un rimedio profilattico all’infezione da HIV. Missione fallita, ma che ha portato in dote comunque un ampio bagaglio di conoscenze riguardanti la proteina Spike, tornate utili nei mesi scorsi. Quanto all'HIV, è dagli anni Ottanta che si cerca di sviluppare un vaccino contro il virus che può provocare l’AIDS. Missione finora fallita. Ma oggi questo traguardo sembra più vicino grazie a un nuovo approccio, basato proprio sulla tecnologia a mRna. È la conferma che questa «rivoluzione» semplifica molto la produzione dei vaccini e potrebbe rappresentare la carta vincente anche per altre condizioni infettive: quali la malaria, la tubercolosi e la polmonite. Così come per fare fronte a eventuali prossime pandemie.
Vaccini a mRna anche per i tumori
La tecnologia a mRna è destinata dunque a rappresentare il futuro della ricerca sui vaccini. La velocità di produzione di questi vaccini, secondo gli esperti, tornerà utile anche per produrre vaccini anticancro (terapeutici) personalizzati sul singolo paziente, a partire da un campione del suo tumore. Ma come si può combattere un tumore con l’Rna messaggero? Sostanzialmente in due modi. Il primo punta a usare l'mRna per spingere il sistema immunitario ad aggredire - invece della proteina Spike - delle parti specifiche delle cellule tumorali che sono condivise e conservate in tutti i tumori di uno stesso tipo e non sono soggette a mutazioni. Così le cellule cancerose vengono riconosciute e distrutte. L'altro sistema invece prevede una calibratura sul singolo paziente. Partendo dallo studio della malattia, l’obiettivo è arrivare a produrre un vaccino che abbia come bersaglio gli antigeni specifici riscontrati in ogni singolo caso di malattia.
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