Un vaccino è una preparazione contenente patogeni, o parte di essi, in grado di istruire il nostro sistema immunitario a fronteggiarli nel caso dello sviluppo di una loro infezione.
In Europa le autorità si stanno preparando alla campagna di vaccinazione che ci aiuterà a sconfiggere la pandemia con tre vaccini diversi prodotti da grandi nomi dell’industria farmaceutica: Astrazeneca (in collaborazione con l’Università di Oxford), Pfizer-Biontech e Moderna; vediamo come funzionano.
Cos’è un vaccino
Un vaccino è efficace in primis perché esiste il sistema immunitario ossia quell’insieme di cellule e molecole che ci protegge dall’arrivo dei patogeni e ci permette di debellare le infezioni che causano. Una sorta di strategia d’elite del sistema immunitario è quella della produzione di anticorpi attuata dai linfociti: questi sono proteine altamente specifiche per le strutture molecolari caratteristiche del patogeno, che riescono di fatto ad attaccarlo legandovisi e rendendo il microbo praticamente inerte, cioè incapace di nuocere alle nostre cellule e quindi alla nostra salute.
Una delle proprietà più importanti del sistema immunitario è quella di avere memoria: quando i linfociti incontrano un patogeno e lo sconfiggono, ricordano le sue molecole caratteristiche e quindi conservano la facoltà di produrre anticorpi specifici per quei profili molecolari; ogni patogeno ha delle strutture molecolari che vengono riconosciute dal sistema immunitario per produrre anticorpi, nel caso del virus del Covid le ricerche hanno mostrato essere le proteine Spike che gli permettono di entrare nelle cellule polmonari.
Esistono in generale vari tipi di vaccini: quelli di tecnologia più obsoleta prevedono proprio l’inoculazione di patogeni con bassa carica, ossia poco concentrati e indeboliti dal passaggio ad alte temperature; oggi la biologia molecolare e l’ingegneria genetica ci sono venute in soccorso per progettare vaccini sicuri praticamente al 100%, con un rapporto beneficio/costo altissimo, a prova di teoria del complotto!
Vaccino Pfizer-Biontech
Il vaccino Pfizer è stato battezzato con il nome Tozineram e funziona con una tecnologia relativamente innovativa: quella a mRNA.
L’mRNA è una delle molecole portatrici dell’informazione ereditaria insieme al DNA, nella fattispecie funziona da messaggero tra il DNA e la fase di sintesi delle proteine.
Le proteine sono le molecole organiche ci compongono, i nostri mattoni, e nel DNA, all’interno dei geni, ci sono scritte le istruzioni su come mettere insieme questi componenti; l’mRNA è una copia di un gene, scritta con delle molecole che sono più leggibili dai macchinari che dovranno sintetizzare le proteine, ossia i ribosomi: un pezzo di DNA viene trascritto in mRNA, questo esce dal nucleo della cellula, viene preso dai ribosomi che lo leggono e sulla base del messaggio che c’è scritto sull’RNA compongono una nuova proteina.
Il vaccino Pfizer è formato proprio da una molecola di RNA codificante per la proteine Spike: queste molecole vengono incapsulate all’interno di una nanoparticella di lipidi in modo che una volta iniettate all’interno dell’organismo non vengano distrutte dagli enzimi.
La sequenza contenuta nell’RNA non porta alla nascita di una proteina spike esattamente identica a quella del coronavirus, ma una versione leggermente mutata più stimolante nei confronti delle difese a produrre anticorpi. Oltre alle mutazioni per rendere la proteina più appetibile alle difese immunitarie, l’mRNA è dotato di modifiche alla sua struttura chimica di base che gli permettono di essere più stabile, di sopravvivere maggiormente a tutti gli enzimi che ci sono dentro la cellula e anche a non essere visto egli stesso come un antigene e quindi attirare su di sé gli attacchi del sistema immunitario.
Per somministrare il vaccino viene fatta un’iniezione intramuscolare e un richiamo dopo una settimana; quando le particelle arrivano nell’organismo si fondono con alcune delle nostre cellule e rilasciano al loro interno questo RNA che viene preso dai ribosomi e interpretato in proteina: ma quale proteina formeranno i ribosomi leggendo l’mRNA del vaccino? Esattamente la proteina spike del coronavirus!
Le cellule raggiunte dalle nanoparticelle quindi inizieranno a produrre delle quantità di proteine virali che saranno riversate nel nostro sistema linfatico e arriveranno direttamente nei linfonodi, la “caserme” di questo nostro esercito che è il sistema immunitario: qui le cellule dell’immunità vedendo queste proteine nuove inizieranno a produrre anticorpi contro di loro, in modo che in un’eventuale presenza del Sars COV2 saranno già in grado di neutralizzarlo.
La grandiosità di questa tecnologia è che riesce a istruire le nostre difese contro un patogeno senza introdurre nel nostro corpo nemmeno una cellula nociva.
Gli studi condotti finora hanno dimostrato un’efficacia totale del 95% dopo 28 giorni dalla prima somministrazione.
Attenzione alle teorie cospiratorie: nessuna azienda farmaceutica o governo vuole modificare il nostro DNA con questo vaccino; l’RNA non può fondersi col DNA né tantomeno ricombinarsi con esso, le sue caratteristiche molecolari non glielo permettono, sarebbe come pensare di piantare una sedia in terra per far crescere un albero!
Vaccino Moderna
mRNA 1273 è il nome del vaccino di proprietà della Moderna, anche questa importante casa farmaceutica statunitense. Come si può intuire dal nome, anche questo vaccino si basa sulla tecnologia a mRNA, esattamente come quello della concorrente Pfizer-Biontech: abbiamo quindi un mRNA codificante per la proteina Spike del Sars-Cov-2 racchiuso all’interno di nanoparticelle di grasso che permettono il suo delivery all’interno dell’organismo; questa nanoparticelle scaricano il loro contenuto in mRNA nelle cellule dell’organismo che inizieranno a produrre proteine Spike, che una volta viste dalle nostre difese, saranno il pretesto per la produzione in massa di anticorpi anti-coronavirus.
La differenza tra questo vaccino a mRNA e quello della Pfizer-Biontech risiede nella struttura stessa dell’mRNA usato: entrambi codificano per la proteina suddetta ma quest’ultimo è caratterizzato da modifiche artificiali diverse, comunque con la stessa finalità di stabilizzare la molecola nei confronti delle difese immunitarie e degli enzimi cellulari.
Le ricerche condotte sui campioni di specie umana hanno evidenziato un’efficacia totale del 94,5% dopo la somministrazione intramuscolare di due dosi di vaccino a distanza di 29 giorni ciascuna.
Vaccino AstraZeneca-Oxford
Il vaccino AZD1222 è quello implementato da Astrazeneca e funziona con un meccanismo abbastanza diverso rispetto agli altri due. Una delle tecniche per produrre vaccini è quella di montare i profili molecolari del patogeno che si vuol combattere sul rivestimento di un altro virus, non troppo diverso, depurato dai suoi geni virulenti.
In questo caso viene usato come mezzo per presentare le proteine spike alle cellule dell’immunità l’involucro di un tipo particolare di Adenovirus che attacca le vie respiratorie degli scimpanzè: un virus senza geni al suo interno è completamente innocuo, è una semplice scatola di proteine; quindi tramite sofisticate tecnologie di ingegneria genetica viene ricavato l’involucro dell’Adenovirus privato del suo genoma sul quale vengono impiantate le proteine Spike.
Quello che si viene a formare è un virus non umano privato del suo DNA quindi incapace di replicarsi nelle cellule dell’ospite e impossibilitato a generare un’infezione, caratterizzato da proteine tipiche del coronavirus: un vero e proprio fantoccio molecolare che ingannerà il nostro sistema immune facendogli credere di essere di fronte all’inizio di un’infezione e che risponderà come meglio sa fare, ossia producendo anticorpi contro quelle proteine Spike così in bella vista sull’involucro; ecco generate le difese contro il Covid-19!
A seconda del dosaggio, gli studi hanno dimostrato che il vaccino ha un’efficacia variabile tra il 90% e il 62%: saranno previste due somministrazioni a distanza di 4 settimane, con un’efficacia combinata del 70%.
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