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Anti-coronavirus: i dati preliminari di ZyCoV, il nuovo vaccino a DNA

Vantaggi dei vaccini a DNA

Il vaccino a DNA plasmidico è un approccio vaccinale relativamente nuovo inteso a generare immunità sia umorale che cellulo-mediata. I vaccini basati sul DNA plasmidico introducono i geni che codificano gli antigeni per interesse. Il plasmide entrerà e rimarrà nel nucleo senza integrarsi con il DNA ospite. Inizierà la traduzione della proteina antigenica codificata nel citoplasma della cellula ospite. Dopo la vaccinazione, il sistema immunitario dell’ospite effettua la sorveglianza di questi antigeni quando vengono presentati da una o da entrambe le proteine ​​MHC I e MHC II. Il tipo di molecole MHC determina quale tipo di risposta immunitaria segue il riconoscimento di questi antigeni.

I vaccini a DNA plasmidico generano quindi un’immunità durevole a lungo termine contro l’antigene del picco virale. La produzione degli antigeni da parte della cellula ospite garantirà che la proteina sia piegata correttamente. Il segnale peptide espresso simultaneamente garantirà che l’antigene venga trasferito alla membrana cellulare. Le cellule presentanti l’antigene (APC) riconoscono l’antigene virale sulla superficie delle cellule infette e quindi innescano la produzione di anticorpi, inclusi gli anticorpi neutralizzanti. Il vettore di DNA plasmidico contiene anche motivi di guanosina e citidina fosfato non metilata (CpG), che servono a migliorare le risposte immunitarie cellulo-mediate, insieme all’immunità umorale. L’immunità è quindi indotta con una singola dose.

Questi vaccini continuano anche a stimolare l’immunità a lungo termine e non richiedono quelle sostanze chiamate “adiuvanti”. I vaccini a DNA godono anche dei vantaggi di avere processi di produzione semplici, economici e facilmente scalabili, con una lunga durata a temperatura ambiente. Questi fattori facilitano la distribuzione di tali vaccini, poiché il mantenimento della catena del freddo non è necessario. Questi sono anche sicuri anche nei pazienti immunocompromessi, rispetto ad alcuni vaccini vivi. I vaccini a DNA eviteranno inoltre di indurre l’immunità al vettore virale o il potenziale rischio di attivazione dell’oncogene o altri problemi di sicurezza legati ai vettori virali.

Risultati preliminari sul candidato ZyCoV

In assenza di terapie o preventivi efficaci, i vaccini sono diventati al centro dell’attenzione. Sebbene oltre 170 vaccini siano in fase preclinica e circa 60 in fase di sviluppo clinico, pochissimi sono basati sulla tecnologia del DNA plasmidico. Tuttavia, un nuovo documento di ricerca preprint pubblicato sul server bioRxiv* riporta l’immunogenicità di un vaccino candidato a base di DNA. L’efficacia riportata per i vaccini che sono stati attualmente lanciati, inclusi i vaccini a mRNA di Pfizer e Moderna, e il candidato a base di vettore dell’adenovirus di AstraZeneca, è di circa il 95% per i vaccini a mRNA e il 70% per il vaccino adenovirus, rispettivamente, basato sull’efficacia di fase III. Entrambi i vaccini virali vivi attenuati e inattivati ​​o uccisi producono anticorpi.

Questo perché l’antigene nel vaccino viene assorbito dalla fagocitosi o dall’endocitosi nelle cellule ospiti per essere processato tramite il principale complesso di istocompatibilità di classe I (MHC I), che attiva le cellule B che producono anticorpi, per la parte principale. I ricercatori hanno prima dimostrato la capacità del vaccino ZyCoV-D di esprimere in modo robusto la proteina spike nelle cellule di mammifero e di indurre anticorpi che legano fortemente l’antigene bersaglio. I loro risultati indicano una conservazione a lungo termine del vaccino a 2–8 °C e 25 °C per alcuni mesi. Ciò è fondamentale per una rapida diffusione nel contesto dell’attuale pandemia. Il vettore utilizzato nello sviluppo di questo vaccino è il vettore pVAX-1, utilizzato in diversi precedenti vaccini a DNA, con un eccellente profilo di sicurezza.

In una serie di modelli animali, vale a dire topi, cavie e conigli, immunizzati mediante iniezione intradermica a tre dosaggi (25, 100 e 500 μg), hanno scoperto che la vaccinazione è seguita dalla produzione di anticorpi entro due settimane dalla seconda dose con un picco a due settimane dalla terza dose. I livelli di anticorpi IgG (immunoglobulina G) rimangono rilevabili a tre mesi dall’ultima dose, indicando sia un’immunità durevole che una risposta anamnestica secondaria alla riesposizione. Dopo l’immunizzazione, due test hanno mostrato una robusta risposta neutralizzante, che ha protetto l’animale dalla sfida virale. L’induzione di successo di una risposta delle cellule T è stata osservata anche nei topi, confermando che il vaccino attiva sia le vie MHC I che MHC II dell’elaborazione dell’antigene.

Il vaccino viene caricato su entrambe le molecole MHC I e II, da proteine ​​virali processate all’interno della cellula e antigeni virali all’interno degli endosomi. Non solo si ottiene l’immunità cellulo-mediata, ma si osserva una risposta di linfociti Th1/Th2 bilanciata, come dimostrato da livelli elevati di IFN (interferone)-γ. Ciò è essenziale per evitare il rischio di malattia respiratoria potenziata associata al vaccino (VAERD), osservata con una risposta polarizzata Th2. Al contrario, una risposta Th1 è associata a infezione lieve e asintomatica da SARS-CoV-2.

Lo studio riporta anche l’efficienza di un sistema di iniezione senza ago alimentato a molla nello studio sui conigli, in quanto riduce i costi ed evita ferite da aghi, oltre a evitare lo smaltimento di aghi appuntiti. Invece una molla, l’uso di una fonte di alimentazione esterna è un altro vantaggio. Il risultato finale è un getto di DNA che penetra nella pelle per ottenere una diffusione uniforme, con conseguente maggiore assorbimento del DNA all’interno delle cellule della pelle. È stato osservato che i livelli plasmidici non sono più rilevabili a 14 giorni dall’iniezione da tutti i tessuti, ad eccezione del sito di iniezione, dove la clearance ha richiesto 28 giorni.

  • A cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.
Dott. Gianfrancesco Cormaci
- Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998 (MD Degree in 1998) - Specialista in Biochimica Clinica nel 2002 (Clinical Biochemistry residency in 2002) - Dottorato in Neurobiologia nel 2006 (Neurobiology PhD in 2006) - Ha soggiornato negli Stati Uniti, Baltimora (MD) come ricercatore alle dipendenze del National Institute on Drug Abuse (NIDA/NIH) e poi alla Johns Hopkins University, dal 2004 al 2008. - Dal 2009 si occupa di Medicina personalizzata. - Guardia medica presso strutture private dal 2010 - Detentore di due brevetti sulla preparazione di prodotti gluten-free a partire da regolare farina di frumento immunologicamente neutralizzata (owner of patents concerning the production of bakery gluten-free products, starting from regular wheat flour). - Responsabile del reparto Ricerca e Sviluppo per la società CoFood s.r.l. (leader of the R&D for the partnership CoFood s.r.l.) - Autore di un libro riguardante la salute e l'alimentazione, con approfondimenti su come questa condizioni tutti i sistemi corporei. - Autore di articoli su informazione medica e salute sui siti web salutesicilia.com, medicomunicare.it e in lingua inglese sul sito www.medicomunicare.com
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