Come si sviluppa un vaccino ?

Un vaccino serve ad addestrare il sistema immunitario a lottare contro un microbo che può causare una malattia grave o addirittura mortale. Il microbo può essere un virus, un batterio o anche un parassita (nel caso della malaria, per esempio). Poche ore dopo una dose di vaccino, i globuli bianchi specializzati del sistema immunitario – i linfociti B e i linfociti T- sono già attivati. E dopo circa 15 giorni, i linfociti B rilasciano nel sangue gli anticorpi specifici che possono legarsi al microbo bersaglio del vaccino. Alcuni anticorpi neutralizzano il microbo per impedirgli di entrare nelle cellule umane. D'altra parte, i linfociti T (chiamati "killer") entrano in gioco per eliminare i microbi in modo che essi non causino malattie o complicazioni.

Affinché il sistema immunitario possa produrre i linfociti B e T efficaci contro un particolare microbo, essi devono imparare a riconoscere alcuni elementi caratteristici di questo microbo: si tratta spesso di proteine specifiche presenti sulla sua superficie. Un vaccino contiene sempre almeno alcuni di questi elementi caratteristici del microbo bersaglio. Questi elementi possono essere presentati al sistema immunitario in diversi modi.

  1. Vaccini contenenti l'intero microbo in forma attenuata. La forma "attenuata" si ha quando il microbo viene manipolato per renderlo meno aggressivo, ad esempio riducendo la sua capacità di moltiplicarsi. È il metodo più efficace ma anche quello che richiede più cautela. I vaccini vivi attenuati mimano l’immunità naturale e innescano una risposta immunitaria più forte e duratura: dopo 1 o 2 dosi, non richiedono più richiami. Il loro svantaggio principale è che non possono essere somministrati (a parte qualche eccezione) a persone il cui sistema immunitario è indebolito da alcune malattie o trattamenti farmacologici.
    Virus atténué
    Vaccins vivants atténués Vaccini vivi attenuati attualmente in uso (MPR : morbillo-orecchioni-rosolia, varicella, herpes zoster, febbre gialla, rotavirus).

  2. Vaccini contenenti l'intero microbo in forma inattivata. Il microbo viene ucciso ed è totalmente incapace di moltiplicarsi, quindi non può causare malattie I vaccini interi inattivati sono in generale meno efficaci dei vaccini vivi attenuati e spesso richiedono dosi multiple o dosi di richiamo. Il loro vantaggio principale è che hanno pochissimi effetti collaterali e possono essere somministrati anche a persone con un sistema immunitario indebolito.
    Virus inactivé
    public Vaccini interi disattivati attualmente in uso (polio, epatite A, MEVE)

  3. Vaccini purificati contenenti solo uno o più frammenti del microbo. I vaccini contengono solo quelle parti del microbo che sono necessarie al sistema immunitario per riconoscerlo e per attivare una buona protezione. Questi vaccini hanno il vantaggio di stimolare il sistema immunitario in modo molto mirato. La loro tolleranza è quindi eccellente, ma spesso sono necessari dei richiami.
    Virus purifé
    public Vaccini purificati (difterite, tetano, pertosse, epatite B, HPV, influenza, etc.)

  4. Vaccini coniugati, contenenti unicamente zuccheri complessi (polisaccaridi) della capsula del microbo, fissati a una proteina di trasporto per essere meglio riconosciuti dal sistema immunitario. Per ottenere un’immunità occorrono diverse iniezioni e l’immunità dura talvolta solo alcuni anni.
    Virus conjugué
    public Vaccini coniugati (Hib, pneumococchi, meningococchi)

  5. Vaccini «con vettore»: un frammento importate del mirobo è inserito in un virus o un batterio che non provocano delle malattie nell’essere umano. Questi "vettori" sono scelti in modo che la loro moltiplicazione sia limitata nel corpo umano, senza causare infezioni, ma capaci comunque di stimolare una risposta immunitaria. Si tratta di una tecnica recente ma che ha dato prova di essere utile nella vaccinazione contro la malattia di Ebola e contro alcuni tumori; è attualmente in fase di test contro il COVID-19.
    Vaccin par vecteur
  6. Nuove tecniche di progettazione di vaccini sono attualmente in fase di sperimentazione. Si tratta di tecniche ancora inedite nell’essere umano, tra cui un vaccino contro il virus SARS-CoV-2 (che causa la malattia COVID-19). Per esempio, attraverso l’iniezione di un frammento del materiale genetico (RNA o DNA) del microbo, avvolto in una goccia di olio (liposoma).

Oltre ai vaccini vivi attenuati, quasi tutti i vaccini sono integrati con coadiuvanti che ne migliorano e prolungano l'efficacia.

 

Quali sono le diverse tappe che i possibili candidati vaccini devono affrontare prima di poter essere utilizzati ?

Una volta che un candidato vaccino è stato sviluppato (vedi sopra), deve passare attraverso diverse fasi di sviluppo.

I test preclinici (su animali) sono di solito effettuati sui roditori e poi sulle scimmie. Questo è un passo essenziale per selezionare i migliori candidati ed evitare di somministrare all'uomo vaccini inefficaci o troppo infiammatori. Queste prove possono spesso dare risultati eccellenti negli animali, ma non necessariamente nell'uomo.

Gli studi clinici (nell'uomo) sono condotti in quattro fasi:

  • Gli studi di Fase I di solito coinvolgono qualche dozzina di volontari. Sono progettati per osservare possibili effetti collaterali molto comuni (rispetto a un placebo o a un vaccino noto). Essi aiutano anche a determinare la migliore dose di vaccino sperimentale misurando gli anticorpi prodotti dai volontari.
  • Gli studi di Fase II ampliano la base di conoscenze includendo diverse centinaia o migliaia di volontari in diversi centri clinici. I volontari vengono seguiti per diversi mesi, in particolare per monitorare l'evoluzione dei loro anticorpi o dei livelli di linfociti B e T nel sangue. Questa fase permette di studiare i dettagli della risposta immunitaria, di specificare i regimi di somministrazione (numero di dosi, ecc.) e di identificare gli effetti collaterali frequenti.
  • Gli studi di Fase III coinvolgono diverse decine o centinaia di migliaia di volontari. Il loro scopo è quello di scoprire se il vaccino protegge dalla malattia. Ciò significa osservare in che misura le persone vaccinate, che sono e state sposte al microbo, sono resistenti alla malattia nelle settimane/mesi dopo la vaccinazione. Questi studi su larga scala sono gli unici in grado di rilevare rari effetti collaterali, oltre a definire in quali gruppi di età o gruppi di popolazione il candidato vaccino è efficace - o meno.
  • Gli studi di Fase IV sono condotti dopo la commercializzazione di un vaccino per chiarirne l'uso in popolazioni che non sono state incluse negli studi di fase II e III. Sono anche progettati per verificare se si osservano venti avversi, molto rari ma gravi, tra le milioni di persone che sono state vaccinate.

 

Chi decide se un vaccino può essere commercializzato ?

Per essere immesso sul mercato, un vaccino deve ricevere l’autorizzazione dalle autorità di regolamentazione responsabili della sicurezza dei prodotti farmaceutici. Il produttore deve presentare un dossier completo alle autorità di regolamentazione (Swissmedic in Svizzera, l'EMA in Europa, la FDA negli USA e l'OMS per tutto il mondo). Il produttore deve anche dimostrare di essere in grado di produrlo in modo sicuro e su larga scala.

Affinché un vaccino possa essere prodotto in serie, i laboratori che sviluppano i vaccini devono spesso collaborare con una o più grandi aziende farmaceutiche specializzate che dispongono delle risorse tecniche necessarie.

Prima che un lotto del vaccino venga immesso sul mercato, il produttore deve presentarlo per l'approvazione all'autorità di regolamentazione che ne controlla la qualità, la sicurezza e gli effetti sul sistema immunitario. Pertanto, le autorità di regolamentazione sono responsabili dell'analisi della sicurezza dei vaccini e dell'autorizzazione alla loro immissione sul mercato.

 

Chi decide se un vaccino deve essere consigliato, a chi e come ?

Questo passo spetta alle autorità sanitarie competenti per le raccomandazioni sui vaccini (in Svizzera, la Commissione federale dei vaccini e l'Ufficio federale della sanità pubblica (UFSP)).

La vaccinazione contro una malattia è raccomandata solo se il suo beneficio supera di gran lunga il rischio di provocare effetti negativi. La decisione si basa su un quadro analitico. Contro la stessa malattia possono essere utilizzati più vaccini approvati da Swissmedic. La Commissione federale per le vaccinazioni può quindi raccomandare l'uso di un vaccino piuttosto che di un altro, a seconda delle caratteristiche della popolazione. Essa determina a chi (età, fattori di rischio) si raccomanda il vaccino, quante dosi e con quale frequenza deve essere somministrato, quando è necessario un richiamo a seconda del rischio di malattia nel paese, ecc.

Le autorità sanitarie (UFSP) sono inoltre responsabili della negoziazione dei costi del vaccino con i produttori.

Tutte queste fasi - dallo sviluppo alla commercializzazione di un vaccino - richiedono in media dai 10 ai 20 anni, a volte anche di più.

Ma quando c'è un'emergenza, è possibile accorciare queste fasi, come è stato fatto nel caso della malattia di Ebola. Perché un candidato vaccino passi attraverso tutte le fasi di cui sopra senza "bruciare le tappe", ci vogliono nei migliori dei casi dai 12 ai 18 mesi.