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Cosa significa l’imprinting immunitario per il futuro dei vaccini COVID-19

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Una delle più grandi storie di successo della pandemia è stata lo sviluppo di vaccini mRNA. Tuttavia, a 2 anni dall’inizio della pandemia, il sistema immunitario di molte persone non è più ingenuo nei confronti del virus, il che ha portato a interrogarsi su come i vaccini potrebbero e dovrebbero evolversi in futuro.

Che cos’è “l’imprinting immunitario” e cosa significa per il futuro dei vaccini COVID-19? Credito immagine: Paul Yeung/Bloomberg tramite Getty Images.

quando Astra ZenecaPfizer e Moderna hanno iniziato a reclutare partecipanti per i loro primi studi sui vaccini COVID-19 nella primavera e nell’estate del 2020, hanno dovuto trovare persone che non pensavano di essere state precedentemente infettate da SARS-CoV-2, il virus che causa COVID-19.

Le aziende farmaceutiche hanno adottato questa misura per una serie di motivi: ad esempio, il mondo non aveva idea di quanto una precedente infezione da SARS-CoV-2 potesse proteggere da infezioni future.

Senza queste informazioni, era difficile valutare quanta parte della protezione scoperta nella sperimentazione fosse dovuta al vaccino o alla precedente esposizione al virus. Ciò ha presentato alcune sfide.

Infatti, nelle aree fortemente colpite dal virus nella prima ondata, l’obbligo di reclutare partecipanti senza precedente infezione è stato soddisfatto con alcune reazioni iniziali di incredulità.

I test di comunità non erano in atto da mesi in molti luoghi, alcune persone avrebbero avuto infezioni asintomatiche ed è anche probabile che le persone avessero COVID-19 prima di capire che stava circolando nella loro regione.

E, naturalmente, nessun partecipante allo studio aveva ricevuto, all’inizio, qualsiasi altra forma di vaccino contro il COVID-19 poiché non esisteva ancora.

Da allora la ricerca ha dimostrato che la precedente infezione da SARS-CoV-2 insieme alla vaccinazione offre la protezione più forte contro l’infezione futura, quella mescolando e abbinando i vaccini funzionano e l’immunità da COVID-19 diminuisce con il tempo.

La nostra comprensione del virus è migliorata. Sappiamo come si diffondecome proteggere contro di essa, e come farlo trattare la malattia che provoca. Tuttavia, nello stesso momento in cui questo corpo di conoscenze è cresciuto, i nostri corpi reali sono cambiati nel modo in cui potrebbero rispondere a un’infezione da SARS-CoV-2.

Imprinting immunitario

Mentre a novembre 2019 pochissime persone al mondo erano state esposte al SARS-CoV-2, oggi sono state somministrate oltre 11 miliardi di dosi di vaccini COVID-19 e circa 500 milioni di persone è probabile che abbiano avuto COVID-19.

Di questi individui, alcuni avranno contratto la variante Alpha originale del virus, alcuni Delta, alcuni Omicron e alcuni potrebbero aver avuto diverse infezioni con più di una variante.

Considerando che, per di più, molte persone saranno state vaccinate con diversi tipi di vaccini e diverse combinazioni di vaccini, i modi in cui il nostro sistema immunitario potrebbe essere stato esposto ai marcatori SARS-CoV-2 sono una miriade.

Mentre molti di noi saranno in grado di mettere in scena una risposta immunitaria a SARS-CoV-2 che non saremmo stati in grado di fare 2 anni o addirittura 1 anno fa, la risposta individuale può variare considerevolmente tra le persone, a seconda della natura dell’esposizione precedente .

Questo fenomeno è noto come imprinting immunitario, ha spiegato il prof. Danny Altmann, professore di immunologia all’Imperial College di Londra Notizie mediche oggi in un’intervista:

“Tutte queste cose spingono e tirano il tuo repertorio immunitario, i tuoi anticorpi e le cose in direzioni diverse e ti fanno rispondere in modo diverso al prossimo vaccino che arriverà […] Quindi questo è ciò che viene chiamato imprinting immunitario”.

Insieme ai colleghi dell’Imperial College London e della St Mary’s University, Londra, Regno Unito, ha condotto uno studio longitudinale dettagliato su una coorte di 731 operatori sanitari.

Le loro risposte immunitarie individuali sono state misurate dopo la vaccinazione con il vaccino Pfizer e stratificate in base a chi era stato precedentemente infettato da SARS-CoV-2 e a chi no, e quale ceppo probabilmente avevano a seconda di quando avevano contratto il virus .

I risultati sono apparsi sul giornale Scienza nel dicembre 2021, e descrivono come l’esatta proteina spike a cui un individuo è esposto durante l’infezione o la vaccinazione influenzi la capacità di quell’individuo di mettere in scena una risposta immunitaria ad altre proteine ​​spike.

Da allora, la ricerca di altri team ha confermato i loro risultati.

“Alcune persone vogliono essere molto esotiche e in qualche modo bibliche a riguardo, lo chiamano ‘peccato antigenico originale’, sai, l’idea che […] il tuo sistema immunitario è già nato con qualche peccato a bordo e non puoi tornare a cambiarlo in un foglio bianco. Quindi questo non è il tipo di sfumatura accademica, è una cosa reale e una cosa importante”, ha detto il prof. Altmann.

Disegno della sperimentazione del vaccino

In che modo le aziende farmaceutiche stanno prendendo in considerazione queste diverse risposte nelle loro sperimentazioni sui vaccini?

Prima di tutto, Janssen (Johnson & Johnson), che ha tenuto i suoi primi test sui vaccini mesi dopo le altre aziende farmaceutiche, ha consentito alle persone che avevano avuto una precedente infezione da SARS-CoV-2 di entrare nelle loro prove, delineate nei suoi risultati. Invece, hanno escluso le persone che avevano ricevuto altre vaccinazioni.

Pfizer, Moderna e AstraZeneca stanno conducendo attualmente sperimentazioni sui vaccini con i loro vaccini esistenti. Lo ha detto un portavoce di Pfizer MNT:

“Nei nostri studi in corso sui vaccini COVID-19 includiamo partecipanti sia vaccinati che non precedentemente vaccinati. Inoltre, nel nostro importante studio di fase 3 abbiamo avuto partecipanti sieropositivi e sieronegativi. Quindi, per riassumere, le persone che hanno avuto una precedente vaccinazione/infezione sono incluse nei nostri studi attuali”.

AstraZeneca ha risposto in modo simile, raccontando Fiona Cookson, direttrice delle relazioni con i media globali MNT: “Nei nostri studi prendiamo in considerazione l’infezione precedente come parte del processo di stratificazione”.

L’uso di vaccini originali basati sulla variante originale era ancora valido, ha affermato la prof.ssa Monica Gandhi, professoressa di medicina presso l’Università della California, San Francisco, e direttrice medica dell’UCSF Center for AIDS research.

Questo perché i tentativi di sviluppare vaccini specifici per le varianti hanno mostrato che non era possibile svilupparli abbastanza rapidamente da essere utili in ciascuna ondata.

Lei disse MNT: “Questo studio [in Science] mostra che il fenomeno ben descritto di un’infezione rivoluzionaria che migliora le risposte al vaccino è meno efficace se l’infezione coinvolge una variante preoccupante poiché la variante ha una proteina spike diversa (eterologa) – con mutazioni che la distinguono dallo stato ancestrale – rispetto a quella codificata dal vaccino”.

“Clinicamente, questo probabilmente significa che non c’è motivo di sviluppare booster specifici per le varianti poiché potrebbero non essere più efficaci contro una variante in futuro e che probabilmente possiamo restare con il booster originale – con la sequenza Wuhan-Hu-1 – per ora”, ha aggiunto.

I vaccini del futuro

Sebbene i vaccini originali siano ancora efficaci, la scoperta solleva anche dubbi sul fatto che i vaccini mRNA, che sono stati progettati per far sì che il corpo lancia una risposta immunitaria alla proteina spike originale, sarebbero stati progettati meglio per aiutare il corpo a mettere in scena una risposta contro un diverso , parte mutante meno frequentemente dell’RNA virale.

Inizialmente, i ricercatori lo speravano progettazione di vaccini mRNA aiutare i nostri corpi a riconoscere la proteina spike significherebbe che le varianti non avrebbero importanza, in quanto loro presunto che le varianti che presentavano mutazioni sulla proteina spike che non erano state riconosciute dagli antigeni esistenti sarebbero state meno virulente.

Da quando questi vaccini sono stati progettati per la prima volta, abbiamo imparato di più sul virus e sul perché alcune di queste ipotesi non erano corrette. Ad esempio, il virus muta più rapidamente di precedentemente ipotizzato.

Il Prof. Altmann ha suggerito che i ricercatori potrebbero utilizzare questa conoscenza per sviluppare nuovi vaccini in futuro, che prendono di mira le parti del genoma del virus che non mutano, o almeno non lo fanno così rapidamente:

“Siamo persone intelligenti, conosciamo la struttura del picco e quali bit vengono conservati e quali bit sono diversi. Quindi sicuramente sai dove possiamo concentrarci sul virus per un vaccino. Questo è contro i bit che non può mutare.

Stiamo già vedendo la tecnologia del vaccino mRNA sfruttata per colpire altri virus, come HIVe persino vaccini sperimentali contro il cancro.

Lo sviluppo di una prossima generazione di vaccini mRNA che colpiscono parti non mutanti del genoma del virus potrebbe aiutarci ad affrontare la pandemia di COVID-19 e aprire la strada a vaccini innovativi che facciano tesoro della nostra crescente comprensione della genomica e del nostro sistema immunitario.