Vaccinazioni: la parola ai Lincei

Lo scopo di questo documento dell’Accademia Nazionale dei Lincei è di mettere a disposizione della comunità i pilastri sui quali si fonda lo sviluppo dei vaccini, oltre che di condividere alcune delle sfide dell’attuale ricerca in immunologia e in vaccinologia.

Grazie alla concomitanza di fattori diversi, l’aspettativa di vita nelle nazioni più ricche è raddoppiata negli ultimi cento anni. Tra i fattori che concorrono al raggiungimento di questo risultato, i vaccini sono l’intervento medico a più basso costo che ha permesso di sconfiggere malattie che provocano disastrose epidemie: secondo le stime dell’Organizzazione Mondiale della Sanità, i vaccini salvano nel mondo 5 vite ogni minuto, 7.200 ogni giorno. Un concetto chiave legato ai vaccini è la condivisione: perché la protezione sia efficace la maggior parte della popolazione deve essere vaccinata. Il fatto che nelle nazioni più povere non tutti abbiano accesso ai vaccini costituisce un grave problema di salute globale e un’ingiustizia sociale.

L’induzione della memoria immunitaria

Quando i microbi (virus, batteri, protozoi, parassiti…) superano le barriere della cute e delle mucose e resistono alle rapide reazioni iniziali del sistema immunitario, si mette in moto una nuova linea di difesa basata sull’azione combinata dei linfociti B e T. Se uno di questi linfociti riconosce il suo bersaglio, si attiva e inizia a dividersi generando una famiglia (un “clone”) di nuovi linfociti diretti contro il bersaglio riconosciuto inizialmente. In questo modo l’invasione viene contrastata da un’estesa famiglia di linfociti che producono elevate quantità di anticorpi oppure che guidano una complessa reazione e uccidono con precisione il loro bersaglio. La persistenza di queste popolazioni espanse di linfociti (la memoria immunitaria) e la presenza di un alto titolo di anticorpi permettono di eliminare una successiva invasione degli stessi microbi con un’efficacia e rapidità tali da far sì che spesso una persona non si accorga neanche di queste successive invasioni.

Evoluzione tecnologica dei vaccini

Lo scopo dei vaccini è indurre un’efficace e persistente memoria immunitaria. L’innovazione tecnologica ha permesso di preparare vaccini sempre più efficaci e tollerati. Si è passati dall’uso empirico di materiale di origine animale, come ad esempio quello ricavato dalle pustole del vaccino bovino, utilizzato per immunizzare contro il vaiolo, a vaccini costituiti da microbi interi, inattivati o attenuati da una serie di passaggi su colture cellulari (ad esempio il vaccino antipoliomielite orale o anti-febbre gialla). Sia per rendere più improbabili gli effetti collaterali, sia per indurre una memoria immunitaria più precisa, si tende ad abbandonare i vaccini basati su microbi interi, per portarsi verso vaccini basati su molecole o piccoli aggregati molecolari che si trovano sulla superficie dei microbi, spesso ottenuti con la tecnologia del DNA ricombinante, come nel caso del vaccino contro il virus dell’epatite B (HBV) o contro il virus del papilloma (HPV).

La sfida dei nuovi vaccini

Attualmente esistono vaccini solo contro 25 specie di microbi che causano malattia negli esseri umani: è però prevedibile che nei prossimi vent’anni saranno disponibili vaccini molto innovativi. La messa a punto di vaccini contro microbi verso cui non c’è ancora un vaccino efficace non si prospetta, però, come un’impresa facile, perché rimangono da affrontare microbi che hanno evoluto strategie ingegnose per sfuggire alle potenti reazioni della memoria immunitaria. I nuovi vaccini dovranno anche essere in grado di indurre memorie immunitarie efficaci in persone fragili, come neonati, anziani, persone affette da immunodeficienza o da tumore. La memoria immunitaria indotta dai nuovi vaccini dovrà anche essere efficace verso parassiti e funghi, dovrà agire contro i microbi che presentano una grande variabilità delle strutture molecolari, dovrà persistere per lunghi periodi, possibilmente per tutta la vita, evitando la necessità dei richiami, dovrà proteggere le mucose, bloccando i microbi prima che riescano a invadere. I nuovi vaccini dovranno anche essere somministrabili per vie diverse dall’iniezione con ago e siringa e dovranno essere sempre più sicuri…

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