Secondo quanto riportato dall’istituto superiore di sanità (ISS), “il vaccino è un farmaco che stimola il sistema immunitario a produrre anticorpi, deputati a combattere i microrganismi causa di malattia”. Il nostro corpo, dunque, reagisce al farmaco come se stesse affrontando una malattia; ciò lo rende capace di riconoscere prontamente l’agente estraneo vero e proprio e quindi mettere in atto una risposta immunitaria volta a contrastarlo.  

Grazie ai vaccini, nel corso degli anni, sono state drasticamente ridotte (in termini di numero di casi) malattie come tetano e polio, mentre altre debellate come il vaiolo. Secondo quanto riportato dall’ISS, è stato stimato che, a livello globale, le vaccinazioni prevengono in Italia? ogni anno fino a 3 milioni di decessi, 7.000 al giorno.

Generalmente, i vaccini “tradizionali” sono costituiti da protogeni inattivati o attenuati, o da proteine derivate dagli stessi. Tali preparazioni, però, presentano un rischio potenziale di ritorno alla virulenza; inoltre, non sempre inducono una risposta immunitaria adeguata. Inoltre la loro messa a punto può durare anche più di dieci anni, per questo non sono molto utili per  contrastare malattie infettive emergenti causate da agenti patogeni spesso sconosciuti e che hanno la capacità di mutare in fretta. 

Per superare le problematiche descritte, sono stati messi a punto nuovi approcci per lo sviluppo dei vaccini. Tra questi, vi sono i vaccini composti da DNA o mRNA codificante per le proteine del patogeno; il loro punto di forza risiede nella rapidità con cui possono essere prodotti. 

Affinché DNA e mRNA siano inoculati all’interno dell’ospite con successo, è necessario veicolare le sequenze codificante all’interno delle cellule mediante un sistema di drug delivery (DDS, drug delivery system). Uno di questi è rappresentato dai vettori basati su adenovirus. 

Gli adenovirus sono virus nudi, che presentano cioè unicamente il capside, rivestimento proteico che racchiude il genoma, il quale è costituito da DNA a doppio filamento. Il loro utilizzo come vettori presenta diversi vantaggi: innanzitutto, il loro genoma è molto ben conosciuto e, pertanto, può essere facilmente manipolato, in secondo luogo l’adenovirus può infettare cellule non proliferanti e ha inoltre la caratteristica intrinseca di infettare le mucose. Di particolare rilievo per il loro utilizzo come sistema di  delivery c’è anche la loro naturale immunogenicità, cioè la capacità di scatenare un’importante risposta immunitaria.

Per utilizzarlo come vettore nei vaccini in maniera sicura, il genoma del virus è stato ingegnerizzato. Nei vettori adenovirali di ultima generazione, quasi tutte le sequenze genomiche del virus sono eliminate eccetto la sequenza di packaging, necessaria affinché il genoma sia impacchettato all’interno del vettore. Al loro posto, viene inserito il gene di interesse, “transgene”, che, nel caso dei vaccini, può codificare per la proteina del patogeno necessaria per indurre, nell’ospite, la risposta immunitaria. 

Il primo vaccino basato su adenovirus approvato per l’uso nell’uomo è il vaccino per l’Ebola Ad26.ZEBOV. Gli scienziati hanno lavorato anche sulla messa a punto di vaccini basati su adenovirus contro l’HIV. Primi esperimenti condotti su primati non umani avevano dimostrato una elevata capacità nella prevenzione dell’infezione; tuttavia, successivi studi nell’uomo, non hanno confermato tale tendenza. Ciò probabilmente è dovuto all’attivazione di una classe di cellule del sistema immunitario, i linfociti T CD4, indotta dalla vaccinazione. I ricercatori, quindi, si stanno concentrato sulla messa a punto di sistemi che possano superare questa problematica.

Federica Cannistrà e Alessandro Giampietro, dottorand* della scuola Genetica e Biologia Molecolare della Sapienza, laboratorio Isabella Saggio 

Ref.

https://www.iss.it/focus/-/asset_publisher/92GBB5m5b1hB/content/vaccini

Adenovirus Vectors: Excellent Tools for Vaccine Development https://doi.org/10.4110/in.2021.21.e6

Adenovirus vector-based vaccine for infectious diseases https://doi.org/10.1016/j.dmpk.2021.100432