I ricercatori hanno sviluppato un vaccino sperimentale spray nasale nei topi che offre un’ampia protezione contro una gamma di virus respiratori, batteri e persino allergeni. I risultati, pubblicati su Science il 19 febbraio, suggeriscono un potenziale futuro in cui una singola dose potrebbe sostituire più iniezioni annuali per le malattie respiratorie stagionali e fornire una rapida difesa contro le pandemie emergenti. Ciò è significativo perché i vaccini attuali spesso faticano a tenere il passo con gli agenti patogeni in rapida evoluzione, richiedendo aggiornamenti e potenziamenti frequenti.
I limiti della vaccinazione tradizionale
Per oltre due secoli, i vaccini si sono basati sulla specificità dell’antigene, presentando al sistema immunitario un pezzo riconoscibile di un agente patogeno per innescare una risposta mirata. Tuttavia, questo approccio ha difficoltà con i virus a mutazione rapida. L’aggiornamento annuale dei vaccini contro l’influenza e l’adeguamento continuo dei richiami per il COVID-19 dimostrano i limiti di questo paradigma. Come osserva Bali Pulendran della Stanford Medicine, “I virus possono modificare gli antigeni sulla loro superficie… Come il proverbiale leopardo che cambia le sue macchie”.
La maggior parte dei tentativi di creare vaccini più ampi si sono concentrati sulle famiglie virali, ma fino ad ora un vaccino veramente universale sembrava irrealistico.
Sfruttare l’immunità integrata: un nuovo approccio
Il nuovo vaccino aggira la tradizionale specificità dell’antigene imitando i segnali di comunicazione naturale del sistema immunitario durante l’infezione. Invece di utilizzare componenti virali, attiva sia l’immunità innata che quella adattativa in una risposta coordinata e duratura. I vaccini esistenti stimolano principalmente il sistema adattivo (anticorpi e cellule T della memoria), mentre questo nuovo approccio sfrutta la versatilità del sistema innato (cellule dendritiche, neutrofili, macrofagi) – che in genere svanisce rapidamente ma può essere prolungato con i giusti segnali.
Precedenti ricerche sul vaccino contro la tubercolosi Bacillus Calmette-Guerin (BCG) hanno mostrato una protezione incrociata inspiegabile contro altre infezioni. Il team di Pulendran ha scoperto che le cellule T nei polmoni sostenevano l’attività immunitaria innata per mesi inviando segnali attraverso le citochine ai recettori sensibili agli agenti patogeni chiamati recettori toll-like.
Come funziona lo spray nasale
Il vaccino sperimentale, GLA-3M-052-LS+OVA, fornisce segnali delle cellule T per attivare l’immunità innata nei polmoni. Include anche una proteina innocua dell’uovo (ovalbumina) per attirare le cellule T nei polmoni, mantenendo la risposta innata potenziata per settimane. I topi che hanno ricevuto tre dosi di spray nasale sono rimasti protetti dalla SARS-CoV-2 e da altri coronavirus per almeno tre mesi.
I topi non vaccinati hanno manifestato gravi malattie e sono morti, mentre i topi vaccinati hanno mostrato una perdita di peso minima, sono sopravvissuti e avevano polmoni sani. Il vaccino ha ridotto i livelli virali di 700 volte e ha innescato risposte adattative in soli tre giorni, molto più velocemente delle tipiche due settimane negli animali non vaccinati.
Protezione oltre i virus
Il vaccino ha inoltre protetto i topi dalle infezioni respiratorie batteriche (Staphylococcus aureus, Acinetobacter baumannii) e dall’asma allergica innescata dagli acari della polvere domestica. Sopprimendo le risposte immunitarie allergiche Th2, i topi vaccinati hanno mantenuto le vie aeree libere. Pulendran ritiene che questo rappresenti un “vaccino universale contro diverse minacce respiratorie”.
Passaggi successivi e potenziale sequenza temporale
Sono previsti studi sulla sicurezza umana, a cui seguiranno studi più ampi. In caso di successo, Pulendran stima che un vaccino respiratorio universale potrebbe essere disponibile entro cinque o sette anni. Un vaccino di questo tipo potrebbe semplificare la vaccinazione stagionale e rafforzare le difese contro future pandemie.
“Immagina di ricevere in autunno uno spray nasale che ti protegga da tutti i virus respiratori, dalla polmonite batterica e dagli allergeni dell’inizio della primavera… Ciò trasformerebbe la pratica medica.”
La ricerca è stata finanziata dal National Institutes of Health, dalla Fondazione Violetta L. Horton Professor, dalla Fondazione Soffer Fund e da Open Philanthropy. Ciò rappresenta un importante cambiamento nello sviluppo del vaccino, offrendo il potenziale per una protezione più duratura e ad ampio spettro contro un’ampia gamma di malattie respiratorie.
