Sono i vaccini ad mRNA una strategia sicura per combattere COVID-19?

Riassunto:

  • L’uso di RNA messaggero (mRNA) è un nuovo approccio alla produzione di vaccini.
  • I vaccini ad mRNA sono stati precedentemente testati principalmente nelle terapie anti-tumorali.
  • Non ci sono ragioni per affermare che un vaccino ad mRNA possa modificare il DNA del ricevente.
  • Un vaccino ad mRNA per il virus SARS-CoV-2 sarebbe il primo vaccino di questo tipo a mirare un agente patogeno, invece di cellule tumorali.

In luce dell’attuale pandemia, è necessario sviluppare un vaccino efficace e sicuro. Una delle tecnologie emergenti in questo settore è basata sull’utilizzo di vaccini ad RNA messaggero (mRNA) come strumento per addestrare il nostro sistema immunitario a combattere agenti patogeni [1]. Questo tipo di vaccino non è stato ancora introdotto in nessun mercato. Ci sono preoccupazioni che l’mRNA derivante da un vaccino, essendo chimicamente simile al DNA, possa potenzialmente integrarsi con il nostro genoma. Il dubbio è stato espresso, ad esempio, su piattaforme educative sui vaccini di Facebook come il forum polacco “Szczepimy, bo myślimy” (“Vacciniamo perché pensiamo”). Per quanto sia ragionevole speculare sugli scenari peggiori, è piuttosto impossibile che questo processo si verifichi con il vaccino SARS-CoV-2 o con qualsiasi altro vaccino basato su mRNA. I paragrafi seguenti delucideranno questa tecnologia e tenteranno di spiegare il motivo per cui è altamente improbabile che questo tipo di vaccino possa “rovinare il nostro genoma”.

Le terapie a base di mRNA sono una promettente alternativa alle vaccinazioni standard. Queste sono state testate come versatili immunoterapie antitumorali, ma anche contro diversi agenti infettivi, come ad esempio influenza e zika [2]. I vaccini ad mRNA potenzialmente sono in grado non solo di ridurre i rischi relativi alla sicurezza del vaccino in sé (rispetto ai vaccini a cellule intere) e aumentare l’efficacia relativa (rispetto ai vaccini più moderni con antigeni purificati), ma anche di ridurre i costi e i tempi di produzione [3]. Molteplici industrie biotecnologiche e farmaceutiche stanno investendo nello sviluppo di vaccini ad mRNA. Considerati i vantaggi appena descritti, con particolare enfasi sui brevi tempi di produzione, l’utilizzo di mRNA è una delle potenziali strategie di vaccino contro il virus SARS-CoV-2. Tuttavia, è importante ricordare che questo sarebbe il primo vaccino di questo tipo contro un patogeno ad essere distribuito. Pertanto, è prevedibile che questo approccio possa riscontrare perplessità da parte del pubblico.

Tutti gli organismi viventi utilizzano mRNA. L’mRNA trasferisce le informazioni riguardanti una proteina dal DNA, e può essere paragonato ad una chiavetta USB. Questa informazione nell’mRNA viene quindi utilizzata da un complesso macchinario cellulare per sintetizzare una proteina [4]. I vaccini ad mRNA usano esattamente questa proprietà degli mRNA naturali per fornire informazioni su quale proteina creare nelle nostre cellule. Questi vaccini sono progettati per aiutare a creare una specifica proteina che, a sua volta, viene utilizzata dai nostri organismi per insegnare al nostro sistema immunitario come combattere un agente patogeno [3]. Alcune persone temono che l’mRNA derivante dal vaccino possa cambiare il nostro corredo genetico. Si ritiene che questo sia possibile attraverso l’incorporazione nel nostro DNA a causa della somiglianza chimica tra le due molecole [5]. La risposta più semplice è la seguente: non è possibile [2]. Il DNA è localizzato esclusivamente in un compartimento cellulare separato, chiamato nucleo, impermeabile alla maggior parte dei composti [6]. Un vaccino ad mRNA viene distribuito unicamente nella parte cellulare esterna al nucleo, chiamata citoplasma. Pertanto, l’mRNA introdotto, non può avere alcun contatto con il nostro DNA.

Visione semplificata del meccanismo d'azione del vaccino ad mRNA all'interno di una cellula umana. Il vaccino ad mRNA (linea blu) viene consegnato alla cellula (1) utilizando un macchinario di trasporto cellulare. Successivamente, il vaccino ad mRNA viene rilasciato (2) e utilizzato da macchinari cellulari per la produzione di proteine (in grigio) (3) per produrre la specifica proteina di interesse. Sul lato destro di una cellula, l'mRNA cellulare (linea arancione) viene creato nel nucleo (il luogo di conservazione del nostro DNA), trasportato al di fuori di questo compartimento e utilizzato per la produzione di proteine.
Visione semplificata del meccanismo d'azione del vaccino ad mRNA all'interno di una cellula umana. Il vaccino ad mRNA (linea blu) viene consegnato alla cellula (1) utilizando un macchinario di trasporto cellulare. Successivamente, il vaccino ad mRNA viene rilasciato (2) e utilizzato da macchinari cellulari per la produzione di proteine (in grigio) (3) per produrre la specifica proteina di interesse. Sul lato destro di una cellula, l'mRNA cellulare (linea arancione) viene creato nel nucleo (il luogo di conservazione del nostro DNA), trasportato al di fuori di questo compartimento e utilizzato per la produzione di proteine.

In sintesi, a causa della pandemia da COVID-19, la produzione di vaccini basati su tecnologia ad mRNA sembra guadagnare terreno. Attualmente, non esiste sul mercato alcun vaccino ad mRNA contro qualsiasi malattia infettiva. Comprensibilmente, questo può generare timori tra i potenziali futuri destinatari. Tuttavia, non esiste un meccanismo plausibile che consentirebbe all’mRNA di un vaccino di manipolare il nostro DNA.

References:

  1. WHO, DRAFT landscape of COVID-19 candidate vaccines – 20 March 2020. 2020, World Health Organization.
  2. Blackburn, L., RNA vaccines: an introduction, U.o. Cambridge, Editor. 2018.
  3. Pardi, N., et al., mRNA vaccines – a new era in vaccinology. Nat Rev Drug Discov, 2018. 17(4): p. 261-279.
  4. Lodish H, Berk A, Zipursky SL, et al. Molecular Cell Biology. 4th edition. New York: W. H. Freeman; 2000. Section 4.4, The Three Roles of RNA in Protein Synthesis. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21603/
  5. Holley, RW, et al., Structure of a Ribonucleic Acid. Science, 1965. 147(3664): p. 1462-5.
  6. Pederson T, The Nucleus Introduced. Cold Spring Harb Perspect Biol, 2011. 3(5): a000521.