Punti chiave
- I vaccini a DNA e RNA hanno lo stesso obiettivo dei vaccini tradizionali, ma funzionano in modo leggermente diverso.
- Invece di iniettare una forma indebolita di virus o batteri nel corpo come con un vaccino tradizionale, i vaccini a DNA e RNA utilizzano parte del codice genetico del virus per stimolare una risposta immunitaria.
- Un vaccino mRNA per COVID-19 sviluppato in collaborazione da Pfizer e BioNTech è il primo del suo genere autorizzato per uso di emergenza negli Stati Uniti.
- Molti altri potenziali vaccini COVID-19 a DNA e RNA sono in fase di sperimentazione clinica, il che significa che sono un'area importante e promettente per lo sviluppo di vaccini.
I ricercatori di tutto il mondo stanno lavorando allo sviluppo di vaccini sicuri ed efficaci per COVID-19, la malattia causata dal nuovo coronavirus. Attualmente sono in corso diversi studi clinici sui vaccini globali, inclusi quattro studi principali negli Stati Uniti. Alcuni di questi potenziali vaccini COVID-19 sono vaccini a RNA e DNA, un'area emergente nello sviluppo di vaccini.
L'11 dicembre, la Food and Drug Administration ha concesso l'autorizzazione all'uso di emergenza per un vaccino a RNA messaggero (mRNA) per COVID-19 co-sviluppato da Pfizer e BioNTech. Questo uso di emergenza è approvato per persone di età pari o superiore a 16 anni.
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Cosa sono i vaccini a DNA e RNA?
I vaccini tradizionali, che espongono il corpo alle proteine prodotte da un virus o da un batterio, sono spesso realizzati utilizzando versioni indebolite o inattive di quel virus o di quel batterio. È così che i vaccini popolari, come il vaccino contro morbillo, parotite e rosolia (MMR) e vaccino contro lo pneumococco, lavoro.
Quando si riceve il vaccino MMR, ad esempio, il corpo viene introdotto a forme indebolite di virus del morbillo, della parotite e della rosolia che non causano malattie. Questo innesca una risposta immunitaria e induce il tuo corpo a produrre anticorpi come farebbe con un'infezione naturale. Questi anticorpi aiutano a riconoscere e combattere il virus in caso di esposizione successiva, aiutando a prevenire il rischio di ammalarsi.
Un vaccino a DNA o RNA ha lo stesso obiettivo dei vaccini tradizionali, ma funzionano in modo leggermente diverso. Invece di iniettare una forma indebolita di virus o batteri nel corpo, i vaccini a DNA e RNA utilizzano parte dei geni del virus per stimolare una risposta immunitaria. In altre parole, portano le istruzioni genetiche affinché le cellule dell'ospite producano antigeni.
"Sia i vaccini a DNA che quelli a RNA trasmettono il messaggio alla cellula per creare la proteina desiderata in modo che il sistema immunitario crei una risposta contro questa proteina", dice a Verywell Angelica Cifuentes Kottkamp, dottore in malattie infettive presso il Vaccine Center della NYU Langone. "[Allora il corpo] è pronto a combatterlo una volta che lo vede di nuovo."
Ricerca pubblicata nel 2019 su rivista medicaFrontiere in immunologiariferisce che "studi preclinici e clinici hanno dimostrato che i vaccini a mRNA forniscono una risposta immunitaria sicura e duratura nei modelli animali e nell'uomo".
"Finora, non c'è stata produzione di massa di vaccini basati su DNA o RNA", dice a Verywell Maria Gennaro, MD, professore di medicina presso la Rutgers New Jersey Medical School. "Quindi questo è un po 'nuovo."
La differenza tra vaccini a DNA e RNA
I vaccini a DNA e RNA funzionano allo stesso modo, ma presentano alcune differenze. Con un vaccino a DNA, l'informazione genetica del virus "viene trasmessa a un'altra molecola chiamata RNA messaggero (mRNA)", dice Gennaro. Ciò significa che con un vaccino a RNA o mRNA sei un passo avanti rispetto a un vaccino a DNA.
Vaccini mRNA per COVID-19
Il vaccino COVID-19 di Pfizer-BioNTech e un altro sviluppato da Moderna sono vaccini a mRNA. Pfizer ha annunciato il 18 novembre che il suo studio di fase III sul vaccino ha dimostrato un'efficacia del 95% contro COVID-19. Moderna ha annunciato il 30 novembre che lo studio di fase III del vaccino a mRNA ha mostrato un'efficacia del 94% contro COVID-19 in generale e anche del 100% contro i casi gravi I dati peer-reviewed sono ancora in attesa per entrambi gli studi Pfizer e Moderna.
"L'mRNA entra nella cellula e la cellula lo traduce in proteine ... che sono quelle che l'organismo vede e induce la risposta immunitaria", dice Gennaro.
Un'altra differenza tra un vaccino a DNA e RNA è che un vaccino a DNA trasmette il messaggio tramite un piccolo impulso elettrico, che "spinge letteralmente il messaggio nella cellula", afferma Cifuentes-Kottkamp.
“Il vantaggio è che questo vaccino è molto stabile a temperature più elevate. Lo svantaggio è che richiede un dispositivo speciale che fornisce l'impulso elettrico ", afferma.
Sulla base delle ricerche effettuate finora, Cifuentes-Kottkamp afferma che sembra che entrambi i vaccini a DNA e RNA inducano risposte immunitarie simili. "Ma poiché entrambi sono in fase di sperimentazione clinica, abbiamo ancora molto da imparare da loro", aggiunge.
Pro e contro dei vaccini a DNA e RNA
I vaccini a DNA e RNA vengono pubblicizzati per la loro efficacia in termini di costi e la capacità di essere sviluppati più rapidamente dei tradizionali vaccini proteici. I vaccini tradizionali spesso si basano su virus reali o proteine virali coltivate in uova o cellule e possono richiedere anni e anni per svilupparsi. I vaccini a DNA e RNA, d'altra parte, possono teoricamente essere resi più prontamente disponibili perché si basano sul codice genetico –Non un virus o batteri vivi. Questo li rende anche più economici da produrre.
"Il vantaggio rispetto ai vaccini proteici, in linea di principio, non necessariamente nella pratica, è che se sai quale proteina vuoi esprimere nel corpo, è molto facile sintetizzare un RNA messaggero e poi iniettarlo nelle persone", dice Gennaro . "Le proteine sono un po 'più pignole come molecole, mentre l'acido nucleico [DNA e RNA] è una struttura molto più semplice."
Ma con qualsiasi progresso della salute derivano potenziali rischi. Gennaro afferma che con un vaccino a DNA c'è sempre il rischio che possa causare un cambiamento permanente nella sequenza naturale del DNA della cellula.
"Di solito, ci sono modi in cui vengono realizzati i vaccini a DNA che cercano di ridurre al minimo questo rischio, ma è un rischio potenziale", dice. “Invece, se inietti mRNA, non può essere integrato nel materiale genetico di una cellula. È anche pronto per essere tradotto in proteine. "
Poiché nessun vaccino a DNA è attualmente approvato per uso umano, c'è ancora molto da imparare sulla loro efficacia. Con due vaccini a mRNA in studi di fase III e uno approvato per l'uso di emergenza, sono molto più vicini alla piena approvazione e autorizzazione da parte della FDA.
