Dall'inizio della pandemia da COVID-19 si è capito che solo un vaccino avrebbe permesso di contenere il suo effetto devastante sulla comunità. Tuttavia, gli scienziati che hanno cominciato a studiare un vaccino per il Coronavirus SARS-CoV-2 all'inizio del 2020 non ritenevano possibile un successo in tempi rapidi.

Il vaccino sviluppato più velocemente, nel passato, è stato quello contro gli orecchioni, realizzato negli anni '60 in quattro anni (dal sequenziamento virale all'approvazione finale). Sperare di ottenerne uno entro l'estate del 2021 sembrava davvero troppo ottimistico.

Invece, dopo meno di un anno sono stati sviluppati oltre 200 potenziali vaccini, e oggi disponiamo di molti vaccini sicuri ed efficaci e di tipologie diverse. Il 2 dicembre 2020 il primo vaccino ha completato le diverse fasi di sperimentazione e controlli ed è stato approvato per un uso d'emergenza.

A questo hanno fatto seguito le approvazioni di molti altri vaccini, e altre seguiranno in futuro, sia singoli che combinati. L'esperienza acquisita con il vaccino contro il SARS CoV-2 ha dimostrato che il processo di sviluppo di un nuovo vaccino può essere accelerato in modo sostanziale senza comprometterne la sicurezza, se ci sono sufficienti interessi e si dispone di molte risorse.

Si è potuti arrivare a vaccini efficaci e sicuri tanto presto grazie all'adozione di sistemi di produzione più veloci, a finanziamenti enormi che hanno permesso alle aziende farmaceutiche di eseguire più prove (fasi di studio) in parallelo, e al fatto che le agenzie regolatorie internazionali hanno potuto utilizzare procedure di emergenza, anticipando l’analisi dei dati anche durante lo svolgimento degli studi stessi.

Ma soprattutto grazie ad anni di ricerche precedenti sui virus simili: la ricerca sui vaccini a base di DNA è infatti iniziata almeno 25 anni fa, e i vaccini a base di RNA hanno beneficiato di 10-15 anni di intensa ricerca di base, mirata allo sviluppo di vaccini contro il cancro.

Negli ultimi anni molti ricercatori avevano rivolto la loro attenzione a coronavirus simili al COVID-19: quelli che causano la SARS (sindrome respiratoria acuta grave) e la MERS (sindrome respiratoria del Medio Oriente), e alcuni avevano lavorato a nuovi tipi di vaccini, analizzando tecnologie nuove più promettenti. Questo sforzo congiunto ha permesso dei risultati spettacolari.

Infatti mentre i vaccini convenzionali contengono proteine virali o forme attenuate del virus – che stimolano le difese immunitarie dell'organismo contro l'invasione del virus – i primi vaccini COVID-19 hanno utilizzato solo una stringa di mRNA all'interno di un mantello lipidico.

Il mRNA codifica (ovvero contiene l'informazione genetica per la produzione di) una proteina chiave della SARS-CoV-2, la proteina ‘spike', che si aggancia alle membrane cellulari umane e permette al coronavirus di invadere la cellula. Una volta che il mRNA del vaccino entra nelle cellule, l'individuo riproduce questa proteina estranea (la spike), che agisce come antigene: cioè una molecola estranea che innesca una risposta immunitaria specifica.

I primi due vaccini prodotti da Pfizer e BioNTech e dalla società farmaceutica Moderna utilizzano entrambi del mRNA che codifica la proteina spike. Da tempo le ricerche su MERS e SARS avevano mostrato che fosse preferibile sintetizzare la sequenza dell'RNA per produrre la proteina spike nella forma che adotta prima di agganciare una cellula.

Un terzo vaccino è stato realizzato dalla ditta farmaceutica AstraZeneca con l'Università di Oxford utilizzando una informazione genetica costituita da una stringa di DNA, contenuta in un vettore virale, un virus che serve a trasportare la stringa di DNA.

Questo vaccino tuttavia ha presentato maggiori effetti collaterali rispetto ai precedenti ed è stato quindi ritirato dal mercato in tutto il mondo.

Gli altri due vaccini a mRNA invece sono stati modificati nel tempo per essere più efficaci anche contro le nuove varianti del virus che sono comparse negli ultimi anni.

In seguito sono stati resi disponibili anche i vaccini anti-COVID-19 a subunità proteica, composti da "frammenti proteici" del virus per stimolare la risposta immunitaria protettiva nei vaccinati.

I frammenti proteici rappresentano antigeni chiave del virus (la proteina spike), e sono prodotti con la tecnologia del DNA ricombinante. Questi vaccini contengono anche un adiuvante per aiutare il sistema immunitario a sviluppare una risposta protettiva efficace.

Anche questi non contengono il virus e non possono causare la malattia.

La parte più lenta dello sviluppo di un vaccino non è trovare i potenziali candidati, ma metterli alla prova: un processo che spesso richiede anni, per valutare efficacia e sicurezza sull'uomo. I test si sviluppano su tre fasi che comportano un numero crescente di persone e un aumento proporzionale dei costi.

Per i vaccini COVID-19 sono stati effettuati gli stessi test ma, grazie alle enormi somme investite nel processo, le aziende farmaceutiche hanno potuto assumere i rischi finanziari di eseguire più test contemporaneamente.

Si sono potute fare prove precliniche e di fase I, II e III in parallelo invece che in sequenza, cioè scommettere sull'avvio di test su larga scala e sulla produzione di candidati vaccini che potevano anche non funzionare.

È stata quindi la concomitanza dei tanti studi precedenti, insieme allo sviluppo di fasi di studi in contemporanea, a permettere la grande accelerazione del processo di ricerca.

Lo slancio cioè non è venuto tutto dall'urgenza della pandemia COVID-19, ma dallo studio dei virus infettivi e letali precedenti (epidemie di Ebola e Zika), che hanno motivato la creazione di infrastrutture nazionali e globali in grado di promuovere uno sviluppo più rapido del vaccino.

L'approvazione più rapida dei vaccini ha tuttavia sollevato dubbi sulla loro sicurezza. In realtà non c'è stato un allentamento dei rigidi criteri per l'approvazione.

I criteri non sono cambiati e non sono diventati meno rigidi: sono stati applicati "in parallelo" invece che "in serie" aumentando così di molto i costi di produzione che, tuttavia, sono stati coperti in larga misura da finanziamenti statali e sovranazionali, come quello della Commissione Europea.  

A distanza di tempo e dopo centinaia di milioni di vaccinazioni possiamo affermare con certezza che questa strategia è stata vincente e che questi nuovi vaccino hanno bloccato e fatto regredire la pandemia.

L'esperienza COVID-19 ha canbiato il futuro della ricerca sui vaccini.
L'utilizzo di vaccini mRNA – che non era stato precedentemente approvato per l'uso nell'uomo – è oggi considerato valido e applicato per molti nuovi vaccini, e così si è potuto provvedere a un approccio più rapido anche per arrivare alla prevenzione vaccinale di altre malattie.

La tecnica che utilizza il mRNA semplifica molto la produzione dei vaccini: infatti si può usare lo stesso impianto farmaceutico per produrre RNA per diverse malattie.

Questo ha ridotto gli investimenti necessari ed è stato estremamente importante per permettere un maggiore controllo di malattie come la Malaria, la Tubercolosi e la Polmonite, che ancora uccidono milioni di persone all'anno, così come per eventuali altre pandemie letali, prevedibili nel futuro.

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