Mentre il virus che causa il COVID-19 si evolve e si diffonde, scienziati e medici continuano a sviluppare modi innovativi per combattere la SARS-CoV-2 progettando vaccini e terapie. In un recente studio pubblicato su Scienze, i ricercatori presentano un vaccino che, negli animali, protegge da una varietà di betacoronavirus, una famiglia di virus che comprende quelli che causano le pandemie SARS, MERS e COVID-19.
Lo studio è stato condotto da a California Institute of Technology gruppo di ricerca diretto da Pamela Björkman. Bjorkman afferma che la progettazione di un vaccino con un’ampia protezione contro diversi virus è importante, considerando che negli ultimi due decenni sono emersi diversi virus simili alla SARS.
“Non possiamo prevedere quale virus o virus tra il vasto numero di animali si evolveranno in futuro per infettare gli esseri umani e causare un’altra epidemia o pandemia”, afferma Bjorkman in un comunicato stampa del Caltech. “Quello che stiamo cercando di fare è creare un vaccino all-in-one protettivo contro i betacoronavirus simili alla SARS, indipendentemente da quali virus animali potrebbero evolversi per consentire l’infezione e la diffusione umana. Questo tipo di vaccino proteggerebbe anche dalle varianti SARS-CoV-2 attuali e future senza la necessità di aggiornamenti”.
Il vaccino Mosaic fornisce un’ampia protezione
Il team di Bjorkman ha progettato un vaccino a nanoparticelle costituito da frammenti di proteine spike di otto betacoronavirus simili alla SARS, utilizzando la tecnologia del vaccino inizialmente sviluppata dai collaboratori del Università di Oxford. In teoria, quando un sistema immunitario è esposto a frammenti di proteine spike attaccate a questo cosiddetto vaccino a nanoparticelle “a mosaico”, produrrà un ampio spettro di anticorpi che rispondono a tutti i virus rappresentati nel vaccino.
I ricercatori hanno condotto esperimenti su topi geneticamente modificati per esprimere il recettore umano ACE2, che viene utilizzato dalla SARS-CoV-2 e dai virus correlati per entrare nelle cellule dopo l’infezione. Hanno scoperto che gli animali inoculati con il vaccino con nanoparticelle a mosaico producevano anticorpi contro tutti i virus con frammenti nel vaccino.
I topi che hanno ricevuto un vaccino contenente una nanoparticella senza frammenti di proteine spike non sono sopravvissuti all’infezione da SARS-CoV-2 o SARS-CoV (che ha causato la pandemia di SARS originale all’inizio degli anni 2000). Quelli inoculati con una nanoparticella rivestita solo di frammenti proteici del picco SARS-CoV-2 sono sopravvissuti solo all’esposizione a SARS-CoV-2. I topi vaccinati con la nanoparticella del mosaico, tuttavia, non solo sono sopravvissuti all’esposizione alla SARS-CoV-2, ma sono stati anche protetti dalla SARS-CoV, che non era uno degli otto betacoronavirus incorporati nel vaccino.
I ricercatori hanno condotto esperimenti simili su primati non umani utilizzando il vaccino con nanoparticelle a mosaico. Ancora una volta, gli animali sono sopravvissuti all’esposizione a SARS-CoV-2 o SARS-CoV e hanno mostrato un’infezione minima o nulla.
Il vaccino basato su nanoparticelle offre un nuovo approccio all’immunità COVID-19
Collaborazione con i collaboratori del Centro di ricerca sul cancro di Fred Hutchinson, il team di Bjorkman ha scoperto che gli anticorpi sviluppati dai primati non umani quando vaccinati erano in risposta agli elementi più comuni dei domini che legano i recettori, come le proteine spike. Questo risultato, affermano i ricercatori, suggerisce che il vaccino a mosaico potrebbe essere efficace contro nuove varianti di SARS-CoV-2 o betacoronavirus animali simili alla SARS.
“Gli animali vaccinati con le nanoparticelle [a mosaico] hanno suscitato anticorpi che hanno riconosciuto praticamente ogni ceppo di betacoronavirus simile alla SARS che abbiamo valutato”, afferma il primo autore Alessandro Coen in un comunicato stampa. “Alcuni di questi virus potrebbero essere correlati al ceppo che causerà la prossima epidemia di betacoronavirus simile alla SARS, quindi quello che vogliamo veramente è qualcosa che prenda di mira questo intero gruppo di virus. Crediamo di averlo”.
Prossimo: studi clinici
Con l’efficacia del vaccino con nanoparticelle a mosaico confermata sia in studi di laboratorio che su animali, Bjorkman e i suoi collaboratori stanno ora preparando uno studio clinico di Fase 1 per valutare il vaccino negli esseri umani. La sperimentazione arruolerà persone che sono state vaccinate e/o precedentemente infettate da SARS-CoV-2. Gli esperimenti su modelli animali verranno eseguiti parallelamente agli studi sull’uomo per confrontare le risposte immunitarie negli animali precedentemente vaccinati con un attuale vaccino COVID-19 con le risposte negli animali che non sono stati esposti al virus o non hanno ricevuto un vaccino.
