Vaccini anti covid-19

Piano strategico per la vaccinazione anti-SARS-CoV-2/COVID-19

Ottenute le necessarie autorizzazioni di EMA ed AIFA, rispettivamente Autorità Regolatoria europea e nazionale per la registrazione dei medicinali, velocizzate per il vaccino di Pfizer e Moderna, ha preso avvio la vaccinazione dopo l’approvazione del Piano strategico per la vaccinazione anti-SARS-CoV-2/COVID-19, elaborato da Ministero della Salute, Commissario Straordinario per l’Emergenza, Istituto Superiore di Sanità, Agenas e AIFA che si fonda sui seguenti punti fondamentali:

1. vaccinazione gratuita e garantita a tutti 
2. oltre 215 milioni di dosi disponibili in base agli accordi stipulati, e dopo autorizzazione dell’EMA e dell’AIFA (stima aggiornata al 30 dicembre 2020)
3. 27 dicembre 2020, inizio vaccinazione in Italia ed Europa (Vaccine Day)
4. identificazione delle categorie da vaccinare con priorità nella fase iniziale a limitata disponibilità dei vaccini: operatori sanitari e sociosanitari, residenti e personale delle Rsa per anziani
5. logistica, approvvigionamento, stoccaggio e trasporto, di competenza del Commissario straordinario
6. governance del piano di vaccinazione, assicurata dal coordinamento costante tra il ministero della Salute, la struttura del Commissario straordinario e le Regioni e Province Autonome
7. sistema informativo per gestire in modo efficace, integrato, sicuro e trasparente la campagna di vaccinazione
8. farmacosorveglianza e sorveglianza immunologica per assicurare il massimo livello di sicurezza nel corso di tutta la campagna di vaccinazione e la risposta immunitaria al vaccino.

Cos’è un vaccino e come funziona

Il vaccino è un farmaco che stimola il sistema immunitario a produrre anticorpi, deputati a combattere i microrganismi causa di malattia infettiva (virale, batterica). Quando ci vacciniamo, il nostro organismo reagisce come se stesse affrontando un’infezione, senza tuttavia averla contratta. Una volta somministrati, i vaccini infatti simulano il primo contatto con l’agente infettivo (antigene) evocando una risposta immunologica simile a quella causata dall’infezione naturale, senza però causare la malattia e le sue complicanze.

La vaccinazione rende cioè l’organismo capace di riconoscere, attraverso lo sviluppo della memoria immunologica, l’agente estraneo contro cui il vaccino è diretto e di innescare una risposta immune, ma molto più velocemente di quanto avrebbe fatto in risposta a una infezione naturale in una persona che non abbia precedentemente contratto la malattia. Senza le vaccinazioni, il nostro corpo può impiegare anche due settimane di tempo per produrre una quantità di anticorpi sufficiente a contrastare l’invasore. Un intervallo di tempo durante il quale il microrganismo può causare danni al nostro organismo.  Per alcuni vaccini è necessario fare dei richiami, ovvero delle somministrazioni ripetute più volte a distanza di tempo.

Da cosa sono costituiti i vaccini         

I vaccini sono preparati biologici costituiti da microrganismi uccisi (inattivati) o vivi attenuati. Oppure da alcuni loro antigeni purificati cioè proteine in grado di essere riconosciute dal sistema immunitario come estranee, oppure allestiti da anatossine. Queste sono tossine artificialmente modificate e rese sicure in modo da conservare il potere immunizzante perdendo però il potere tossico.

Sono inoltre disponibili vaccini a vettore virale per veicolare il gene che esprime la proteina antigenica. Ovvero la proteina spike, attraverso un adenovirus nel caso del vaccino AstraZeneca per COVID-19. Ci sono infine i vaccini basati su un acido nucleico (DNA o mRNA) che codifica l’antigene del virus come la proteina spike nel caso del vaccino anti-COVID Pfizer o Moderna.

Generalmente i vaccini contengono anche acqua sterile (o una soluzione fisiologica a base salina) e alcuni possono contenere, in piccole quantità, anche un adiuvante per migliorare la risposta del sistema immunitario, un conservante (o un antibiotico) per prevenire la contaminazione del vaccino da parte di batteri, qualche stabilizzante per mantenere inalterate le proprietà del vaccino durante lo stoccaggio.

Quali sono i vaccini anti-covid-19?

Il Sars-CoV-2 è un virus a RNA della famiglia delle Coronaviridae che codifica 4 proteine. La proteina S (Spike) è una di queste. Essa rappresenta il mezzo con cui il virus si ancora alle cellule ospite e alla quale si riconosce un marcato carattere antigenico. La maggior parte dei vaccini allestiti e in corso di sviluppo hanno come obiettivo l’immunizzazione tramite la produzione di anticorpi specifici nei confronti di questa proteina.

La Coalition for Epidemic Preparedness and Innovations (CEPI), organizzazione internazionale che ha lo scopo di promuovere lo sviluppo e lo stoccaggio di vaccini contro microorganismi in grado di causare epidemie, sta coordinando i numerosi progetti per la preparazione di vaccini contro il virus SARS-CoV-2.
Le strategie adottate risultano molto diversificate fra loro e, di conseguenza, il tipo di vaccino in grado di proteggere dall’infezione. In particolare, i ricercatori operano su 5 principali tipologie di vaccini (Tab.1):

1. Vaccino a mRNA (es. vaccino Pfizer o Moderna per Covid-19): si tratta di una sequenza di RNA messaggero sintetizzata in laboratorio che, una volta iniettata nell’organismo umano, induce le cellule a produrre una proteina (proteina spike) simile a quella a quella verso cui si vuole indurre la risposta immunitaria per produrre anticorpi che, conseguentemente, saranno attivi contro il virus (Fig.10).
2. Vaccino a DNA: il meccanismo è simile al vaccino a RNA. In questo caso viene introdotto un frammento di DNA sintetizzato in laboratorio in grado d’indurre le cellule a sintetizzare una proteina simile a quella verso cui si vuole indurre la risposta immunitaria.
3. Vaccino a subunità proteiche: si utilizzano proteine o frammenti di proteine del capside virale iniettate nell’organismo combinate con sostanze che esaltano la risposta immunitaria, si induce la risposta anticorpale da parte dell’individuo.
4. Vaccini a vettore virale (es. vaccino AstraZeneca per Covid-19): il vaccino si avvale di un vettore virale, un virus della famiglia degli adenovirus (umano o di primati) che è stato modificato per contenere il gene responsabile della produzione della proteina spike del SARS-CoV-2, l’antigene che attiva una specifica risposta anticorpale contro il Covid.
5. Vaccini a virus attenuato/inattivato o ucciso: il vaccino contiene il virus patogeno ucciso o attenuato da sostanze chimiche o tramite esposizione al calore.

Piattaforma	Descrizione	Vantaggi	Svantaggi	Nome del prodotto
VETTORE VIRALE RICOMBINANTE	Virus non correlato, progettato per codificare il gene bersaglio dell’agente patogeno. I vettori virali (es. adenovirus)	Ampia risposta immunitaria cellulare ed umorale	Possibile immunità preesistente contro il vettore. Rischio di ritorno alla virulenza. Limitazioni nella produzione su larga scala	-AZD1222 AstraZeneca  -SPUTNIK GRAd-COV2 ReiThera
INATTIVATO	Virus patogeno inattivato da sostanze chimiche	Di facile preparazione. Elevata sicurezza	Efficacia variabile
SUBUNITÀ PROTEICHE	Componenti della proteina dell’antigene bersaglio prodotta in laboratorio, alcuni vaccini possono utilizzare la tecnologia delle nanoparticelle	Elevata sicurezza. Adattabilità	Costi elevati. Bassa immunogenicità, può richiedere l’utilizzo di adiuvanti o di dosi ripetute
MRNA	mRNA che codifica l’antigene bersaglio (può essere incapsulato con nanoparticelle a base di lipidi o polimeri)	Facile progettazione e rapida produzione. Induce una forte risposta immunitaria	Richiede che l’mRNA sia incapsulato altrimenti è instabile in condizioni fisiologiche	-BNT162b2 Comirnaty Pfizer -mRNA 1273 Moderna
DNA	DNA che codifica l’antigene bersaglio	Facile progettazione e rapida produzione	Può richiedere un approccio speciale per iniettare il vaccino (ad es. dispositivo di elettroporazione). Può richiedere un adiuvante. Incertezza nella sicurezza

Come funziona la sperimentazione clinica di un vaccino

Nonostante la forte pressione esercitata dalla pandemia di COVID-19, e la speranza che ognuno di noi ripone nella ricerca scientifica, l’utilizzo di un vaccino deve essere necessariamente preceduto da studi rigorosi che richiedono il tempo necessario per valutarne l’efficacia e la sicurezza.

Innocuità ed efficacia dei vaccini  

L’innocuità ed efficacia dei vaccini rappresentano due requisiti fondamentali, valutati con una serie di saggi di laboratorio, in vitro e studi di preclinica sull’animale, prima di passare alla sperimentazione nell’uomo.  L’innocuità dei vaccini consiste nell’incapacità di causare la malattia. Bisogna avere la garanzia che non si producano mutazioni inverse con ritorno alla virulenza e che il ceppo attenuato non abbia la capacità di trasmissione dal soggetto vaccinato a quello non vaccinato. Occorre accertare che i componenti del vaccino non producano effetti tossici, fenomeni di sensibilizzazione o altre reazioni indesiderate di entità tali da rendere pericoloso l’uso  nell’uomo.    

 L’efficacia immunizzante può essere misurata, attraverso una sperimentazione clinica sull’uomo, vaccinando dei volontari, ma solo una parte della popolazione esposta al rischio di infezione e dopo un certo tempo osservando la frequenza di malattia tra i vaccinati e i non vaccinati (trial clinico controllato).  Una sperimentazione clinica si realizza in 3 fasi. La somministrazione del vaccino sull’uomo per valutare la tollerabilità e la sicurezza del prodotto riguarda inizialmente un numero dei soggetti coinvolti molto ridotto nella fase I fino all’arruolamento di migliaia di soggetti degli studi di fase III (vedi tabella).     

 Se tutte le fasi avranno dato esito positivo e il medicinale risulta sicuro ed efficace, il vaccino potrà essere autorizzato, registrato dall’Autorità Regolatoria (Ema per l’UE, l’AIFA per l’Italia) e si procederà alla produzione e distribuzione su larga scala. Lo sviluppo del vaccino è un processo lungo, che normalmente richiede anni e numerosi investimenti economici. Nell’attuale emergenza sanitaria, è stato proposto un periodo di tempo più ristretto compreso tra 12 e 18 mesi, con team di esperti di tutto il mondo accelerare lo sviluppo e la produzione del nuovo vaccino anti Covid-19. Relativamente ai numerosi trial clinici finalizzati a valutare l’efficacia di vaccini contro l’infezione da SARS-CoV2 (COVID-19) attivati presso i più importanti istituti di ricerca di tutto il mondo, è possibile ottenere informazioni sui protocolli di studio dal sito www.clinicaltrials.gov