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I laboratori degli istituti di ricerca accademici erano ben disposti a cercare un vaccino subito dopo che il nuovo coronavirus è stato segnalato in Cina a gennaio. Molti di quei laboratori hanno condotto ricerche sui virus e lo sviluppo di vaccini per anni, comprese le forme di coronavirus. I ricercatori di UW, Mayo Clinic, Duke University School of Medicine e Baylor College of Medicine, tra gli altri, hanno attinto a progetti passati e in corso per concentrarsi sull’arresto del virus che causa COVID-19.

A Mayo, Polonia fa eco al pensiero di altri leader di laboratorio quando dice: “Abbiamo tecnologia e competenza. Abbiamo sviluppato dei brevetti. Saltiamo dentro”.

Per i laboratori medici accademici con la ricerca di base, gli strumenti scientifici e le competenze umane, produrre un vaccino da testare può richiedere solo mesi. Diversi hanno riferito alla fine di marzo che si stavano preparando a testare i vaccini su animali o umani. È qui che il processo rallenta in una misura che sorprende gli esterni.

“Ci stiamo muovendo il più velocemente possibile”

Brooke Fiala
Università di Washington Institute for Protein Design

“Ciò su cui abbiamo il controllo è il lato dello sviluppo. Ci stiamo muovendo alla velocità della luce in questo momento”, dice Fiala dell’UW. “Quello che non possiamo controllare sono gli studi sugli animali e i test clinici”.

Questi passi sono dettati da regolamenti federali che affrontano il rischio intrinseco dei vaccini: A differenza dei trattamenti per le vittime della malattia, i vaccini sono somministrati a persone sane per evitare la malattia se vengono esposti al virus. I vaccini in genere forniscono questa protezione dando alle persone un po’ del virus per innescare una risposta immunitaria.

Due dei tipi più comuni di vaccini su cui i laboratori stanno lavorando, come definito dai Centers for Disease Control and Prevention (CDC), sono “attenuati”, che usano una forma indebolita del virus, e “inattivati”, che usano una versione uccisa del virus. Tuttavia, alcuni degli sforzi si basano sull’infusione di molecole di RNA messaggero per produrre una proteina che innesca un processo cellulare che attiva una risposta immunitaria.

Il vaccino antipolio di Salks usava un virus inattivato e fu autorizzato per l’uso pubblico ore dopo l’annuncio dei risultati della sperimentazione clinica nel 1955. Alcuni lotti di uno dei laboratori di produzione, i Cutter Laboratories, contenevano il virus vivo, portando a risultati tragici. I lotti dei Cutter furono ritirati dal mercato, mentre i vaccini di altri laboratori continuarono ad essere somministrati in sicurezza.

Lezioni di storia

Il cosiddetto incidente Cutter ha coinvolto un errore di produzione. Quando i vaccini inattivati sono prodotti correttamente, i rischi risiedono nelle innumerevoli variabili che influenzano la reazione di un corpo, compreso il sistema immunitario della persona (che non sono completamente sviluppati nei bambini piccoli, e spesso indeboliti negli anziani); la condizione fisica (sono incinte o malate?); e l’ambiente (compresa l’esposizione ad altre forme del virus).

“I rischi dei vaccini sono più bassi ora che in passato perché la produzione è molto meglio di quanto non fosse in passato.”

David S. Jones, PhD
Harvard University

Ecco alcuni esempi di effetti avversi inaspettati:

Morbillo: Questa vaccinazione diffusa e molto efficace contro la malattia dell’infanzia è iniziata con alcune gravi conseguenze. Migliaia di bambini che hanno ricevuto un particolare vaccino inattivato nei primi anni ’60 e sono stati poi esposti al vero virus del morbillo hanno sviluppato il morbillo atipico – caratterizzato da febbre alta, forti dolori addominali e infiammazione dei polmoni – e spesso hanno richiesto il ricovero. Quel vaccino fu ritirato, e le versioni successive di vaccini a virus attenuato si dimostrarono sicure ed efficaci. L’Organizzazione Mondiale della Sanità riferisce che i casi di morbillo in tutto il mondo sono una piccola frazione di quello che erano decenni fa, anche se rimangono comuni in molti paesi in via di sviluppo.

Virus respiratorio sinciziale (RSV): Questo virus respiratorio pervasivo si è dimostrato resistente alla vaccinazione. I bambini trattati con un vaccino negli anni ’60 hanno sviluppato una forma potenziata della malattia, con febbre alta, broncopolmonite e respiro sibilante. Molti furono ricoverati in ospedale e due morirono.

“Questo ha riportato il campo indietro di anni”, ha detto la Polonia, come i ricercatori e i produttori “avevano paura” di provare di nuovo.

I ricercatori hanno provato da allora, ma non ancora sviluppato un vaccino RSV per uso pubblico, secondo il CDC. I bambini a rischio particolarmente elevato di RSV sono a volte iniettati con un anticorpo per aiutare a combattere l’infezione.

Febbre di dengue: Le Filippine hanno interrotto un programma di vaccinazione nelle scuole nel 2017 dopo le segnalazioni di complicazioni e diversi decessi legati al prodotto, Dengvaxia. Il produttore francese, Sanofi Pasteur, ha poi detto che il vaccino poneva un rischio per le persone senza precedente infezione da uno dei quattro stereotipi della malattia, aumentando di fatto il rischio che il bambino avrebbe contratto una forma più grave della malattia. La Food and Drug Administration (FDA) degli Stati Uniti ha approvato il vaccino l’anno scorso per un uso limitato: per i bambini di certe età, che vivono in aree endemiche, e precedentemente infettati con una forma del virus.

Nonostante questi e altri rapporti di effetti nocivi, il CDC stima che dal 2011, i vaccini hanno evitato 23,3 milioni di morti per malattia in tutto il mondo. “Il vaiolo è sparito”, nota Jones. La poliomielite, una volta accusata di paralizzare una media di 35.000 persone all’anno negli Stati Uniti, è stata dichiarata eradicata nel paese nel 1979.

Ora che i ricercatori sognano di fare lo stesso con COVID-19, le fasi di test e revisione applicano i freni.

Riduzione dei rischi

I test dei vaccini procedono lentamente perché il corpo umano risponde lentamente: ci vogliono settimane per produrre gli anticorpi che forniscono l’immunità, e può richiedere più tempo per mostrare effetti collaterali dannosi.

“Il percorso normativo è pensato per essere lento, deliberato, riflessivo”, dice Poland. “Ricco di dati, informato dai dati, e rivisto dai pari. Dove si prende una scorciatoia, si possono avere problemi”.”

Con la supervisione federale, il processo funziona tipicamente attraverso queste fasi:

Prove sugli animali: Un laboratorio testa il vaccino su piccoli animali (di solito topi) per vedere se scatena una risposta immunitaria e gli effetti collaterali.

Test clinici: Se questi test mostrano che il vaccino produce in modo sicuro le risposte immunitarie previste, il prodotto passa agli studi clinici umani, come spiegato dal CDC e dalla FDA:

• Fase I, che coinvolge un piccolo gruppo (in genere diverse decine) di volontari per testare la sicurezza di varie dosi e vedere se producono risposte immunitarie.
• Fase II, che si espande a più persone (in genere centinaia) “che hanno caratteristiche (come età e salute fisica) simili a quelle per cui il nuovo vaccino è destinato”. L’obiettivo è quello di determinare la sicurezza e la risposta immunitaria in un insieme più diversificato di soggetti.
• Fase III, dando il vaccino a migliaia di persone per fornire dati sulla sicurezza e l’efficacia (misurata, per esempio, da quanti contraggono la malattia in una zona dove il virus esiste).

Attraverso questi processi, i ricercatori usano gruppi di controllo che non ricevono il vaccino, e fanno aggiustamenti nel metodo di consegna, nella dose e nella frequenza in base ai risultati. In ogni fase, la FDA dice, “se i dati sollevano preoccupazioni significative sulla sicurezza o l’efficacia,” l’agenzia potrebbe richiedere ulteriori informazioni o un altro ciclo di studi – o fermare gli studi.

“Se non siamo deliberati e attenti, potremmo danneggiare le persone. Dobbiamo ricordarlo.”

Gregory A. Poland, MD
Mayo Clinic

“Tutto ciò che deve accadere è un effetto collaterale dannoso significativo e devi ricominciare da capo,” dice Poland.

Dopo il completamento di tutte e tre le fasi, le aziende si applicano alla FDA per una licenza per commercializzare e somministrare pubblicamente il vaccino. Alcuni vaccini subiscono una quarta fase per studiare gli effetti mentre il vaccino viene somministrato pubblicamente – un processo che può coinvolgere migliaia di persone per diversi anni.

In generale, nota Jones, di Harvard, “I rischi dei vaccini sono più bassi ora che in passato perché la produzione è molto meglio di quanto fosse in passato.”

Può accadere più velocemente?

Sono in corso sforzi per accelerare il processo per combattere il COVID-19.

I National Institutes of Health (NIH) hanno lanciato una sperimentazione di fase I il 16 marzo con 45 volontari umani utilizzando un vaccino RNA messaggero che non è passato prima attraverso un ciclo completo di test sugli animali. Il NIH ha detto che gli scienziati “sono stati in grado di sviluppare rapidamente” il vaccino adattando la ricerca in corso su un vaccino per “coronavirus correlati” che erano stati sottoposti a test sugli animali. Il NIH stima che la fase I potrebbe durare circa 14 mesi.

Particolarmente significativo è il mix di partner pubblici e privati del progetto: Il NIH dice che lo sviluppo, lo studio e la produzione del vaccino coinvolge il National Institute of Allergy and Infectious Disease, l’azienda biotech Moderna, Kaiser Permanente Washington Health Research Institute e la Coalition for Epidemic Preparedness Innovations (CEPI), una partnership globale con sede in Norvegia.

Tali partnership sono essenziali. Poiché il processo dalla concezione al mercato diventa più complicato e costoso ad ogni passo, i laboratori di solito trovano partner governativi, filantropici e commerciali per finanziare gli studi, le revisioni e le approvazioni, con le aziende private che in genere assumono la produzione e la distribuzione finale. CEPI prevede che portare diversi vaccini COVID-19 alla sperimentazione costerà 2 miliardi di dollari.

“Lo sviluppo del vaccino è uno spazio difficile in cui essere perché il rischio è alto, i tempi sono lunghi, ed è costoso”, dice Peter Hotez, MD, preside della Scuola Nazionale di Medicina Tropicale di Baylor, che supervisiona un progetto di vaccino COVID-19 lì.

Cosa c’è di più, i laboratori privati e governativi in tutti gli Stati Uniti e in altri paesi si stanno muovendo sullo sviluppo del vaccino pure – e alla fine, solo pochi sono suscettibili di ottenere attraverso i test e renderlo al mercato. L’Accademia cinese delle scienze mediche militari riferisce che ha iniziato a reclutare volontari per una sperimentazione clinica di un vaccino. Le aziende tedesche BioNTech (in partnership con Pfizer) e CureVac dicono di avere in programma di iniziare i test clinici già da questo mese. La francese Sanofi Pasteur sta ricercando un vaccino con il supporto di esperti e finanziario del Dipartimento della Salute e dei Servizi Umani degli Stati Uniti.

I ricercatori dei laboratori universitari dicono che è possibile ottenere un nuovo vaccino contro il coronavirus pronto per la distribuzione pubblica entro 12-24 mesi dall’inizio della ricerca, come previsto dai funzionari federali. Tuttavia, Hotez dice: “Questo è uno scenario ottimistico”.

I ricercatori sperano di poter realizzare le proiezioni. “Tutti noi abbiamo anche delle famiglie”, dice Poland. “Siamo ansiosi di vedere che questo venga fatto come chiunque altro.

“Ma allo stesso tempo, se non siamo deliberati e attenti, potremmo danneggiare le persone. Dobbiamo ricordarcelo.”

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