Si moltiplicano gli studi su vaccini preventivi e terapeutici a base di RNA messaggero per il trattamento di tumori, malattie infettive e malattie genetiche rare. I successi ottenuti contro il Covid-19 in soli 3 anni dai vaccini a base di mRNA hanno scritto un nuovo capitolo della scienza medica. Aumentano i finanziamenti nel settore, molteplici le possibili applicazioni della piattaforma tecnologica e in campi molto diversi. Vaccini e farmaci prodotti a partire da molecole di RNA messaggero sintetico si apprestano a ritagliarsi spazi sempre più ampi nella ricerca e nel mercato globale.

 

 

RNA messaggero, o mRNA: questo acronimo fin a qualche anno fa era perlopiù sconosciuto alla maggior parte di noi, ma è entrato ormai nel nostro bagaglio culturale grazie ai successi ottenuti con i vaccini contro il Covid, che funzionano proprio sfruttando questa molecola.

Ma sappiamo davvero tutto su come agisce il meccanismo che permette al nostro corpo di produrre anticorpi contro il virus Sars-Cov-2?

Inoltre, oltre ai nuovi vaccini, l’RNA messaggero sta creando una vera e propria rivoluzione nella medicina: sono infatti stati avviati studi che prevedono l’uso di questa tecnologia per trattare tumori, malattie autoimmuni e cardiovascolari.

Di tutto questo si è parlato al Corso di Formazione Professionale Continua per i giornalisti “mRNA: un messaggio dal futuro della Medicina. Comunicare l’innovazione che può rivoluzionare prevenzione e cura delle malattie” che ha coinvolto giornalisti e clinici esperti del settore, promosso dal Master di I livello “La Scienza nella Pratica Giornalistica” (SGP) della Sapienza Università di Roma.

“Nel 2023 il premio Nobel per la medicina è stato assegnato agli scienziati che hanno lavorato su come modificare l’mRNA per renderlo più stabile, che permette di usarlo come farmaco”, spiega Rita Carsetti, Immunologa dell’Ospedale Pediatrico Bambino Gesù di Roma.

Partiamo però dall’inizio: l’mRNA è stato scoperto nel 1961, quando si è iniziato a comprendere il ruolo fondamentale svolto da questa macromolecola, portatrice del messaggio che consente a tutte le cellule dell’organismo di produrre proteine.

Negli anni ’70 i ricercatori hanno capito come introdurla all’interno delle cellule, ma solo venti anni dopo si è iniziato a studiare la possibilità di utilizzarla a scopo preventivo e terapeutico, attraverso la messa a punto di vaccini a mRNA.

“Fino a prima del Covid i vaccini erano realizzati con pezzi di batteri o virus, i quali, introdotti nell’organismo, stimolavano il sistema immunitario; la tecnologia mRNA semplifica il processo di produzione, tant’è che il primo vaccino è stato ottenuto in soli 326 giorni”.

Vediamo come funziona. “L’RNA polimerasi copia un pezzo di DNA all’interno del nucleo cellulare dove è contenuto, che si è srotolato per creare una specifica proteina”.

“Esce quindi dal nucleo ed entra nei ribosomi, dove traduce le informazioni copiate in proteine e quindi si degrada velocemente”.

“Per far ripetere queto meccanismo al vaccino bisogna portare l’mRNA in esso contenuto all’interno delle cellule e questo si ottiene inglobandolo in vescicole di lipidi, del tutto simili a quelle prodotte dalle cellule stesse”.

“È necessario inoltre modificare l’RNA, perché altrimenti questo si degrada molto velocemente e inoltre causa infiammazione: è stato visto nei test che i vaccini con RNA non modificato avevano un’efficacia del 40%, rispetto al 90% di quelli con mRNA modificato”.

Ma cosa succede a questa molecola una volta che è stata introdotta col vaccino nel nostro corpo? “l’mRNA viene catturato da monociti e cellule dendritiche e scompare dal sito di iniezione”.

“Dopo 24 ore è completamente sparito dl muscolo: le cellule portano l’RNA nei linfonodi ascellari, assieme alla proteina prodotta, e qui si degrada rapidamente”.

“Rimane però la proteina che ha generato, che viene riconosciuta come estranea dal sistema immunitario, che produce così una risposta immunitaria”.

“Questa risposta consiste in modifiche delle cellule T e B della memoria: le prime si arrotolano attorno all’antigene e possono così aggiustarsi a seconda delle varianti del virus, mentre le seconde, che producono gli anticorpi, devono modificare il loro DNA per adattarsi alle variazioni del virus”.

“Un altro grandissimo vantaggio dei vaccini a mRNA è che per produrli non è necessario alcun contatto con batteri o virus“, afferma Pier Luigi Lopalco, Professore ordinario di Igiene generale ed applicata, Dipartimento di Scienze e Tecnologie Biologiche ed Ambientali Università del Salento.

“Se prima si prendeva un batterio, tipicamente il lievito di birra, e lo si modificava per produrre una proteina, ora la ricerca è completamente in silico: vale a dire che si impiegano software che analizzano sequenze di genomi per individuare quelli adatti alla creazione della proteina specifica”.

“Tutto questo permette di realizzare un impianto produttivo di vaccino a mRNA utilizzando solo sei containers: questi possono venire facilmente trasportati e assemblati in qualsiasi luogo del mondo ove sia necessario, ad esempio se scoppiasse un’improvvisa epidemia di un nuovo virus in un posto circoscritto, consentendo così di scongiurare una pandemia”.

Ma la tecnologia mRNA sta uscendo dall’ambito vaccinale ed entrando nel campo più vasto della medicina per altre patologie.

Lo spiega Mariangela Morlando, Professore associato Dipartimento di Biologia e Biotecnologie “C. Darwin”, Sapienza Università di Roma.

“Innanzitutto lo si può usare per malattie da mutazione genetica, ossia per quelle causate dall’assenza di un gene nel DNA che codifica per una proteina”.

“Oppure, quando la mutazione nel DNA può indurre un’eccessiva produzione di proteine, che diventano tossiche e inibiscono la generazione di altre proteine”.

“Attualmente Biontech sta finanziando studi per le malattie infettive, genetiche e oncologiche: ad oggi sono allo studio circa 300 molecole, di cui la metà sono già in fase preclinica”.

“Un terzo di queste sono passate agli studi clinici di fase I e II, sette sono in pre-registrazione e 5 sono state approvate, quelle dei vaccini Covid”.

“C’è molto da lavorare, ovviamente, anche per trovare nuove soluzioni per portare mRNA all’interno delle cellule, dato che in alcuni casi le nanoparticelle che sono contenute nelle capsule lipidiche che inglobano il filamento possono esercitare una reazione del sistema immunitario, che le riconosce come estranee e quindi si attiva per respingerle, assieme al vaccino”.

Nell’ambito oncologico, grazie all’intelligenza artificiale, si stanno selezionando le proteine più adatte a stimolare il sistema immunitario, tra tutte quelle trovate analizzando i tessuti tumorali”.

“Moderna ha avviato uno studio clinico che è già in fase II per ilo melanoma, identificando 34 proteine diverse”.

“Un’altra terapia anticancro, in sviluppo da Pfizer con due studi in fase I, sfrutta le citochine – proteine che promuovono l’infiammazione – per attrare il sistema immunitario”.

“Si usano tanti mRNA diversi, ognuno per una specifica citochina, per generare infiammazione nel sito del tumore, così da innescare una risposta immunitaria”.

“Un metodo allo studio sfrutta invece il disequilibrio che nelle cellule tumorali si genera tra oncogeni e geni soppressori tumorali, che scarseggiano”.

“Oltre il 50% dei tumori, infatti, hanno cellule che perdono le proteine tumori soppressori”.

“Si rifornisce così il tessuto con la proteina che riporta all’equilibrio, la cellula maligna ritorna normale e va così incontro a morte”.

“Anche in questo caso gli studi clinici sono promettenti, e si potrebbe pensare in futuro a una combinazione terapeutica con tutti e tre i metodi sopra elencati”.

La tecnologia a mRNA è impiegata anche per le malattie autoimmuni: “un’opzione è quella di usarla per le CAR-T in modo da distruggere le cellule immunitarie impazzite”.

“Nell’ambito cardiovascolare, c’è uno studio di fase I per l’ipercolesterolemia familiare: in questo caso mRNA codifica per il recettore del colesterolo LDL del quale manca il gene”.

“Per entrare nelle cellule si sfruttano esosomi, vescicole simili a quelle del nostro corpo, il che può risolvere il problema della reazione del sistema immunitario alle nanoparticelle”.