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I ricercatori di Yale hanno creato una nuova tecnologia per massimizzare l’efficacia e la portata dei vaccini a mRNA.
I vaccini a RNA messaggero, o mRNA, sono entrati nella coscienza pubblica quando sono stati introdotti durante la pandemia di COVID-19 e sia Pfizer-BioNTech che Moderna hanno utilizzato la tecnologia per sviluppare i loro vaccini altamente efficaci per combattere il virus.
Da allora, gli scienziati hanno messo a punto questo sistema di somministrazione del vaccino per renderlo più efficace.
Un team di ricerca di Yale ha ora sviluppato una tecnologia che migliora sia la potenza dei vaccini a mRNA che la loro efficacia contro una serie di malattie.
La nuova tecnologia offre la promessa di espandere la portata di questi vaccini, anche per la prevenzione di altre malattie, tra cui il cancro e le malattie autoimmuni.
I risultati del loro studio sono pubblicati su Nature Biomedical Engineering.
A differenza dei vaccini tradizionali, che in genere forniscono una versione inattivata o indebolita di un virus per stimolare la risposta immunitaria di una persona, i vaccini a mRNA forniscono istruzioni genetiche che creano un po’ di virus all’interno delle cellule dell’individuo.
Le cellule producono quindi la proteina necessaria per creare una risposta immunitaria.
“Tutti conoscono molto bene i vaccini a mRNA della pandemia”, ha detto Sidi Chen, professore associato di genetica e neurochirurgia presso la Yale School of Medicine, che è stato autore senior dello studio.
“Ma ci siamo chiesti perché il vaccino funzionasse così bene nel COVID, ma non così tanto in molte altre malattie su cui veniva testato”.
La risposta, a quanto pare, sta nella risposta del corpo agli antigeni. Gli antigeni sono le sostanze che il sistema immunitario riconosce come estranee o possibilmente dannose, che quindi innescano una risposta immunitaria.
Ma se il corpo non riconosce un antigene, non può montare una buona risposta immunitaria.
Per essere riconosciuti dall’organismo, gli antigeni devono attaccarsi alla superficie delle cellule, dove sono più facilmente rilevabili.
Il problema, ha spiegato Chen, è che alcuni antigeni creati dal vaccino a mRNA non sono in grado di arrivare in superficie.
Rimangono bloccati in profondità all’interno delle cellule, eludendo il sistema di risposta immunitaria del corpo.
Per risolvere questa sfida, hanno sviluppato quella che hanno chiamato una piattaforma di vaccini molecolari (o MVP), che collega una sorta di modulo “GPS-cellulare” alle proteine che i vaccini a mRNA consegnano alle cellule.
Questo, a sua volta, guida le proteine verso la superficie cellulare dove stimolano una maggiore espressione dell’antigene e possono essere viste dal sistema immunitario.
I ricercatori hanno creato questi moduli “GPS” da proteine naturali della membrana, come peptidi segnale e ancore transmembrana che aiutano gli antigeni a viaggiare verso la superficie cellulare.
(I peptidi segnale sono brevi sequenze di amminoacidi che dirigono una proteina verso la sua posizione corretta in una cellula, e le ancore transmembrana sono segmenti all’interno di amminoacidi che fissano le proteine alle cellule, permettendo loro di muoversi e comunicare.)
In una serie di esperimenti di laboratorio, i ricercatori hanno testato la nuova piattaforma su mpox (precedentemente noto come vaiolo delle scimmie), papillomavirus umano (HPV, che è inchiostrato al cancro cervicale) e virus varicella-zoster (fuoco di Sant’Antonio).
In tutti i casi, la piattaforma ha prodotto risposte immunitarie più forti con notevoli miglioramenti nell’espressione dell’antigene, nella produzione di anticorpi e nell’attivazione delle cellule T, ha detto Chen.
La nuova piattaforma potrebbe rendere i futuri vaccini a mRNA più affidabili ed efficaci contro una serie di virus diversi, nonché altre malattie.
“Stiamo facendo un importante passo avanti per permetterci di ampliare l’uso dei vaccini”, ha detto Chen.
“Stiamo cercando di espandere questo tipo di tecnologia ad altre malattie, come il cancro, l’HIV e le condizioni autoimmuni”.
Chen è anche membro del Systems Biology Institute presso il West Campus di Yale e affiliato allo Yale Cancer Center, allo Yale Stem Cell Center e allo Yale Center for Biomedical Data Science.
