Arriverà presto un vaccino per i tumori?

Da quando sono stati approvati i vaccini contro Covid-19 di Pfizer/BioNTech e di Moderna, che si sono poi rivelati estremamente efficaci, grande attenzione è stata rivolta alla tecnologia, basata sull’mRNA, utilizzata per svilupparli. Questi vaccini, infatti, hanno aperto un mondo di ricerca e di potenziali usi medici dell’mRNA. Ma davvero grazie a questa tecnologia potremo sconfiggere tumori, AIDS e malattie autoimmuni? In un certo senso la risposta è sì, i ricercatori di tutto il mondo stanno lavorando a un vaccino contro i tumori e le premesse sono buone. Ma come spesso accade in ambito scientifico le risposte sono complesse. Dunque, non facciamoci prendere dall’entusiasmo e andiamo per ordine.

L’mRNA – ovvero l’acido ribonucleico messaggero – è una molecola fondamentale per la sopravvivenza dell’essere umano, essendo indispensabile per produrre le proteine. La ricetta per la produzione delle proteine viene custodita nel DNA, ma tocca poi all’mRNA distribuirla a tutte le cellule dando informazioni circa il momento e il luogo di produzione. L’RNA messaggero è quindi una sorta di “postino” che trasmette importanti messaggi alle cellule [1].

I vaccini tradizionali sono basati su proteine virali inattivate, che permettono al nostro sistema immunitario di allenarsi a riconoscere specifici virus, così che quando infettano il corpo può combatterli sin da subito. I vaccini a mRNA, invece, funzionano secondo un principio completamente diverso: usano un codice genetico, quello contenuto appunto nella molecola di RNA messaggero, per istruire le cellule del nostro corpo a produrre proteine che poi il sistema immunitario riconoscerà come estranee, producendo anticorpi. Dopo poche ore l’mRNA artificiale del vaccino scompare, lasciandoci però gli anticorpi e le altre difese pronte per l’uso [1,2].

Se dovessimo rispondere a questa domanda brevemente, questa sarebbe la risposta: un vaccino a mRNA è più sicuro, più rapido e più economico da produrre. Ma proviamo a capire perché.

I primi vaccini nella storia dell’umanità erano costruiti a partire da virus “vivi”, trattati in modo da essere meno pericolosi del virus originario. Questi vaccini abbiamo visto nel tempo che possono essere molto efficaci, ma hanno degli svantaggi: sono difficili da produrre, proprio perché l’unica possibilità è quella di partire da cellule viventi, e possono essere rischiosi per chi ha un sistema immunitario indebolito. Per questi motivi negli anni i vaccini si sono evoluti e oggi la maggior parte sono costituiti da virus inattivati o a subunità (ovvero sono formati solo da una proteina isolata dal virus). Ma neppure questi vaccini sono semplici da produrre, perché tutti i farmaci a base di proteine devono essere realizzati a partire da cellule vive [3].

Al contrario, produrre in laboratorio il DNA o l’RNA è molto più semplice e rapido. Inoltre, come abbiamo visto nel caso di Covid-19 (ne abbiamo parlato nella scheda “Arriverà presto un vaccino contro la variante Omicron?”), un vaccino a mRNA, al contrario dei vaccini tradizionali, è molto più semplice da modificare.

La prima molecola di mRNA sintetico è stata prodotta negli anni Ottanta da Robert Malone, che ebbe l’intuizione di mescolare le molecole di RNA appena sintetizzato a goccioline di grasso, permettendo all’mRNA di non degradarsi prima di aver consegnato il messaggio. La teoria alla base del vaccino a mRNA, invece, è stata sperimentata qualche anno più tardi dagli scienziati dell’University of Pennsylvania Katalin Karikó e Drew Weissman, che progettavano di creare in questo modo un vaccino contro il virus HIV [4].

La ricerca e lo sviluppo di vaccini a mRNA sono stati però considerati troppo costosi dalle aziende farmaceutiche fino ai primi anni Duemila, quando nacquero BioNTech e Moderna. Queste aziende iniziarono a lavorare soprattutto alla progettazione di vaccini contro i tumori, ma nessuna di queste terapie aveva ancora ricevuto l’approvazione per l’utilizzo sugli esseri umani. È servita la pandemia di Covid-19 – che ha reso urgente lo sviluppo della tecnologia a mRna e reso disponibili i fondi necessari – ad accelerare i tempi permettendo in meno di un anno di lanciare sul mercato il primo vaccino a mRNA [2,4].

Quando una cellula diventa tumorale inizia a produrre neoantigeni (cioè delle proteine anomale). Generalmente il sistema immunitario rileva questi neoantigeni, riconosce che qualcosa non va nella cellula e li elimina. Il motivo per cui alcune persone sviluppano i tumori è che il loro sistema immunitario non è del tutto in grado di eliminare le cellule tumorali, che si moltiplicano e per questo il tumore cresce. L’obiettivo di un vaccino a mRNA, quindi, è di rendere il nostro corpo in grado di riconoscere i neoantigeni specifici della cellula tumorale. In questo modo, infatti, il sistema immunitario sarebbe sempre in grado di riconoscerli e di eliminarli [5].

“Possiamo addestrare il sistema immunitario a riconoscere e uccidere quelle cellule, proprio come possiamo addestrare il sistema immunitario a riconoscere e uccidere un virus: è la stessa idea, bisogna solo capire quali proteine ci sono sulla superficie delle cellule tumorali e usarle come vaccino. Si fa una biopsia, si sequenziano le caratteristiche genetiche del tumore, si vede quali proteine ci sono sulla superficie delle cellule e si sintetizza un vaccino adatto”, spiega Anna Blakney, biologa molecolare dell’Università della British Columbia [2].

Detta così sembra molto facile, al contrario secondo Smita Nair della Duke University in North Carolina potrebbe essere più complicato: “Trovare bersagli specifici per i tumori è difficile. E non è facile indurre il corpo ad attaccare le proteine tumorali, perché sono simili a quelle dei tessuti normali, che di solito sono interdette al sistema immunitario. Il cancro è molto più complicato delle malattie infettive. È un work in progress, ma ci sono segnali di speranza” [3]. Segnali di speranza sono anche quelli che arrivano dalle sperimentazioni: al momento sono arrivate alla fase 2 le sperimentazioni di sei vaccini a mRNA contro il cancro che potrebbero essere approvati [3].

“Da anni stiamo lavorando all’utilizzo di vaccini o terapie a mRNA in malattie genetiche, tumori, infezioni virali ma anche batteriche. Se hai un antigene e riesci a sequenziare una proteina, teoricamente puoi applicare il sistema a tutto: le cellule funzionano tutte così” spiega Yizhou Dong, professore associato di Farmacologia all’Ohio State University [2]. In questo senso appare evidente quante siano le potenzialità dei vaccini a mRNA. E non stiamo parlando di ricerca teorica: Translate Bio sta testando una terapia a mRNA per fibrosi cistica e sclerosi multipla; Gritstone Oncology e Gilead un vaccino a mRNA contro l’AIDS; Arcturus Therapeutics una terapia a mRNA contro alcune patologie cardiovascolari; Ethris e AstraZeneca terapie contro l’asma; Moderna ha un vaccino a mRNA contro Zika e Chikungunya già in fase 2 [2].

Anche se non ci sono dubbi sul fatto che i vaccini e le terapie a mRNA abbiano potenzialità enormi, non mancano le ragioni per essere prudenti. Una delle questioni aperte e su cui i ricercatori stanno ancora lavorando, ad esempio, è la durata dell’effetto dei vaccini a mRNA. Non è pensabile, infatti, dover ricorrere a richiami annuali di massa per tutte le patologie trattabili sia da un punto di vista organizzativo sia clinico. “Stiamo ancora lavorando per capire per quanto tempo durano la risposta anticorpale e la risposta cellulare”, spiega Blakney. “Al momento ci sono buone indicazioni, ma poiché questi studi hanno un anno e mezzo, nella maggior parte dei casi stiamo ancora capendo per quanto tempo dura quell’immunità” [2].

Sicuramente tutte le indicazioni che arrivano dalle sperimentazioni sugli animali, compresi i primati non umani, sono positive e le potenzialità sono sorprendenti. Non dimentichiamo, inoltre, che tutte le sperimentazioni fatte, i percorsi e le intuizioni dei singoli ricercatori, i test fatti per provare le ipotesi formulate, ma anche i fallimenti e le esperienze che sembrano più lontane, hanno consentito di arrivare a dei vaccini efficaci contro Covid-19 in tempi rapidissimi.