Vaccino COVID, come funzionano e quanti sono

Vaccino COVID, come funzionano e quanti sono

L’esitazione del vaccino COVID è in aumento, forse sulla scia della pressione per accelerare l’approvazione oltre la ragione scientifica . Ma penso che parte dell’esitazione potrebbe essere dovuta alla confusione su come tanti vaccini diversi possano colpire lo stesso patogeno e perché questa è una buona idea.

La voce definitiva della ragione scientifica, ha detto Anthony Fauci in un webinar sui media:


“Sono cautamente ottimista sul fatto che con i molteplici candidati con diverse piattaforme avremo un vaccino con un grado di efficacia tale da renderlo utilizzabile. La stragrande maggioranza delle persone fa una risposta immunitaria che cancella il virus e si riprende. Se il corpo è in grado di attivare una risposta immunitaria e eliminare il virus nell’infezione naturale, è una buona prova del fatto che avrai una risposta immunitaria contro un vaccino “


Avere scelte fornirebbe opzioni per le persone non coperte da alcuni dei vaccini, come gli over 65 e le persone con determinate condizioni mediche.

“È una percezione errata che lo sviluppo di un vaccino sia una corsa per essere un vincitore. Spero che più di uno abbia successo, con una distribuzione equa “



I vaccini funzionano in quelli che possono sembrare modi misteriosi, ma tutti presentano un agente patogeno in qualche forma, o sue parti, per allertare il sistema immunitario per attivare una risposta. Capire come tutto accade non è come imparare “come viene fatta la salsiccia”. La conoscenza può placare le paure.


Cosa c’entra la genetica?

Il pubblico ha seguito un corso accelerato di biologia negli ultimi sei mesi. Sebbene la comprensione delle basi dell’epidemiologia si basi sul buon senso e sulla logica – le maschere riducono al minimo la diffusione di aerosol e goccioline carichi di virus – l’immunologia e la genetica alla base dell’azione del vaccino possono essere meno familiari.

La gente conosce sole-luna-terra, i tre tipi di rocce, i tre tipi di particelle subatomiche. Ma quanti possono recitare rapidamente i tre livelli di informazione genetica: DNA, RNA e proteine?

Un gene è una sequenza di elementi costitutivi del DNA che codifica una proteina, tramite una molecola intermedia, l’RNA messaggero (mRNA). Questa traiettoria è così importante che i genetisti l’hanno chiamata “il dogma centrale” da quando il team di Francis Crick ha decifrato i dettagli nel 1961.

Oggi, la comprensione del flusso di informazioni genetiche guida l’invenzione del vaccino. Tutti presentano un patogeno o una parte di uno per il sistema immunitario, ma lo fanno in modo diverso.

Come identificare un criminale da una caratteristica facciale distintiva, il sistema immunitario – un esercito mobile di globuli bianchi – ingrandisce le caratteristiche superficiali, o antigeni, di un virus. Per i coronavirus, gli antigeni più ricercati sono le triplette di proteine ​​spike che festeggiano la loro superficie come una corona ( “Covid 19 Vaccine Will Close in on the Spikes” da DNA Scienceall’inizio della pandemia). Ed è qui che entra in gioco il dogma centrale. I vaccini possono fornire proteine ​​spike, la sequenza di DNA che dice alla cellula umana di produrre l’mRNA corrispondente, o direttamente la sequenza di mRNA, scatenando le istruzioni per le parti cellulari per unirsi e costruire la proteina.



Diversi tipi di vaccino COVID-19

Lo sforzo globale per sviluppare un vaccino COVID-19 è senza precedenti. ClinicalTrials.gov elenca più di 225 voci, ma la metà non sono realmente vaccini o sono vecchi rinnovati. L’ OMS mantiene un elenco e anche il Covid-19 Drugs & Vaccine Tracker di STAT News è eccellente. Health and Human Services offre un primer sui vaccini qui e il sito web della Coalition for Epidemic Preparedness Innovations ( CEPI ) descrive i candidati vaccini.

L’elenco dei vaccini include strategie tradizionali come interi virus disabilitati che ingannano il sistema immunitario e approcci molecolari che lo istruiscono. Proteine, DNA o RNA non possono causare infezioni e adattarsi alle piattaforme sviluppate negli ultimi anni per trattare altre malattie infettive emergenti. E le sequenze di DNA o RNA possono essere modificate – “ottimizzate” – per suscitare risposte specifiche.

I vaccini COVID candidati possono essere raggruppati in vari modi, raggruppando tecniche molecolari o definendoli in modo più granulare. Preferisco cinque categorie:


1Virus inattivati ​​

2 Virus vettoriali

3 Proteine

4 DNA

5 RNA

Vaccino Dna umano

Ecco come funzionano, organizzati approssimativamente per dimensioni decrescenti. Ogni categoria include più vaccini candidati: ho rinunciato rapidamente a citare tutte le aziende.



Virus intero inattivato

Varie tecniche addomesticano il virus per utilizzarlo come vaccino, rendendolo “inattivato”: un virus non è considerato vivo, quindi non può essere ucciso.

Un vaccino inattivato, della società cinese Sinovac che lavora con la società indonesiana PT Bio Farma, è un virus intero inattivato con formalina, un fissativo costituito da formaldeide in acqua. Viene somministrato con un potenziatore immunitario generalizzato o adiuvante. L’adiuvante Sinovac è l’allume, altrimenti usato per decapare, cuocere, abbronzare la pelle, ignifugo ed è nel dopobarba. Il vaccino si chiama CoronaVac , che mi suona come un aspirapolvere. Gli adiuvanti sono componenti comuni del vaccino.

Un approccio correlato è una “particella simile a un virus”, che assomiglia a un virus all’esterno ma è priva di materiale genetico, un po ‘come un rotolo di Tootsie vuoto.

In India si stanno sviluppando vaccini vivi. Il materiale genetico di questi virus viene modificato per compromettere la capacità di infettare.


Vaccino vettoriale virale

In matematica un vettore è una freccia; nelle malattie infettive, fornisce un agente patogeno, come una zanzara. I virus vengono utilizzati nella terapia genica per fornire i geni. Questo approccio è sfruttato in vaccinologia per fornire il gene di un patogeno, come il gene SARS-CoV-2 che codifica per la proteina spike.

La variazione sul tema più pubblicizzata è ChAdOx1 , dell’Università di Oxford e AstraZeneca. Riorganizza un adenovirus di scimpanzé, scelto nella speranza che le persone non ne siano già immuni, il che potrebbe provocare una reazione. Il vaccino russo utilizza anche l’adenovirus.

I vettori di adenovirus non possono replicarsi, ma alcuni studi clinici stanno testando virus in grado di riprodursi, inclusi virus influenzali, morbillo e urina.

Un vaccino vettoriale che fornisce istruzioni per più del picco potrebbe indurre un’immunità più ampia, come il dispiegamento di più armi contro un nemico. Un “mini-gene sintetico” dello Shenzhen Geno-Immune Medical Institute in Cina, ad esempio, sfrutta l’HIV disabilitato per fornire istruzioni per le cinque principali proteine ​​SARS-CoV-2.


Proteina

Un vaccino costituito da una proteina di un patogeno o da una parte di esso (un peptide), tipicamente dalla sua superficie come il picco, è chiamato vaccino a subunità. Molti vaccini a subunità utilizzano la tecnologia del DNA ricombinante per produrre in massa la proteina nelle cellule, come l’insulina umana prodotta nei batteri, piuttosto che estrarla dai virus.

La versione di Novavax.com ha un adiuvante proprietario, un componente segreto. Kentucky Bioprocessing produce il vaccino nelle cellule delle piante di tabacco e Sanofi Pasteur / GSK utilizza i vermi dell’esercito. Il loro vaccino adatta la piattaforma del vaccino antinfluenzale di Sanofi con l’adiuvante di GSK. Il candidato di Clover Biopharmaceuticals è costituito da terzine con punte, che riecheggiano la topografia della superficie virale.

Un vaccino a base di DNA deve entrare nel nucleo di una cellula quando si sta dividendo, l’unica volta in cui la membrana nucleare cade. Questi vaccini sono progettati utilizzando la bioinformatica per analizzare e confrontare le migliaia di genomi SARS-CoV-2 pubblicati.

I contendenti per i vaccini a DNA differiscono per il modo in cui penetrano nelle cellule. Come la tecnologia del DNA ricombinante degli anni ’70 che è alla base dei vaccini COVID a base di proteine, anche quelli a base di DNA usano strategie degli anni ’70, facendo esplodere il DNA nelle cellule con l’elettricità (elettroporazione) e / o a bordo di un anello di DNA naturale chiamato plasmide. Il vaccino plasmidico “DNA medicine” di Inovio, ad esempio, è un frammento di DNA spike sparato nella pelle o nelle cellule muscolari utilizzando un dispositivo intelligente palmare proprietario.


mRNA

“MRNA-1273” di Moderna Therapeutics è un frammento sintetico corrispondente a una parte dell’mRNA spike. L’mRNA è nascosto in nanoparticelle grasse che assomigliano alle membrane cellulari, quindi le bolle possono entrare come cavalli di Troia. Le cellule umane quindi traducono l’mRNA in picchi, come farebbero con l’mRNA che esce dai propri nuclei. Inoltre, l’mRNA è progettato per favorire la parte della risposta immunitaria che attacca i virus mentre reprime l’infiammazione ed è più stabile della sua controparte naturale.

Sebbene nessun vaccino a base di RNA sia ancora sul mercato, Moderna ha collaborato con il NIH allo sviluppo di vaccini a RNA per prevenire altre malattie virali (MERS, Zika, virus respiratorio sinciziale, Epstein-Barr e influenza H7N9). È stato facile orientarsi verso un nuovo patogeno entro pochi giorni dalla pubblicazione del primo genoma di SARS-CoV-2 da Wuhan l’11 gennaio. Un altro vaccino a base di mRNA spesso menzionato è di BioNTech e Pfizer.

I vaccini basati su mRNA offrono alcuni vantaggi :
• La nanotecnologia lipidica è già in atto dal lavoro sui piccoli RNA interferenti.
• Stimolano le risposte immunitarie dei linfociti B (anticorpi) e dei linfociti T (aiutanti CD4 e killer CD8). È possibile perché le nostre cellule producono i picchi.
• Le persone non possono avere l’immunità all’RNA come possono agli adenovirus utilizzati nei vaccini vettoriali.
• Un vaccino a mRNA può essere modellato per codificare gli antigeni di diversi patogeni: un prototipo ha come obiettivo 20! Immagina un vaccino pediatrico che copra diverse malattie.

Teoricamente, un vaccino a mRNA è sicuro. Non può entrare nel nucleo e modificare l’espressione genica. Lascia il flusso sanguigno in poche ore e non può infettare. Ma le prove di fase 3 sono cruciali, perché così tante persone non hanno mai preso un vaccino del genere prima. Quattro delle 45 persone nello studio di sicurezza di fase 1 di Moderna hanno avuto una reazione di tutto il corpo, tre dopo aver ricevuto la dose più alta.

Perché prendere un vaccino?

Ho appena ricevuto un’e-mail di rifiuto della mia domanda di partecipazione alla sperimentazione clinica Moderna: più di 400.000 persone hanno presentato domanda. Sospetto che vivere in una piccola città in cui l’allontanamento sociale ha preceduto il 2020 mi abbia reso un candidato tutt’altro che ideale.

Guardando al futuro, decidere se prendere o meno un vaccino è una scelta personale che, collettivamente e in ultima analisi, colpisce una popolazione. L’infezione naturale – anche se si diffonde a macchia d’olio mentre i No-Mask continuano a infrangere le raccomandazioni di salute pubblica – non sarà sufficiente per stabilire l’immunità di gregge , soprattutto se la risposta anticorpale è transitoria e la reinfezione è possibile.

Abbiamo bisogno di qualcosa di più di ciò che la natura, il tempo, i pensieri e le preghiere possono fornire. Spero che questa breve guida informi le scelte, quando sarà il momento, per ottenere un vaccino COVID-19.

Fonte: rivista scientifica PLOS https://dnascience.plos.org/2020/09/10/how-the-various-covid-vaccines-work/

veronulla

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