I dati provenienti dai risultati circa l’efficacia dei vaccini prodotti dalle aziende farmaceutiche Moderna e Pfizer/BioNTech portano a giustificato ottimismo sul fatto che un nuovo tipo di vaccino a base di RNA messaggero, noto come mRNA, possa offrire alti livelli di protezione prevenendo il Covid-19 tra le persone vaccinate.
Tutti i vaccini, di qualsiasi tipologia, perseguono lo scopo di addestrare il sistema immunitario a riconoscere una parte di un virus. Tradizionalmente, i vaccini contengono virus indeboliti o proteine distintive del virus che vengono purificate.
Tuttavia, un vaccino a mRNA è diverso, in quanto invece di ricevere direttamente attraverso un’iniezione una proteina virale, al ricevente viene somministrato materiale genetico - mRNA - che è in grado di codificare la proteina virale stessa. Quando queste istruzioni genetiche vengono iniettate nel deltoide, queste entrano nelle cellule muscolari, le quali traducono le informazioni ricevute al fine di produrre la proteina virale direttamente all’interno del corpo del ricevente.
Questa modalità imita ciò che il virus SARS-CoV-2 fa in natura; tuttavia, l'mRNA del vaccino è in grado di codificare solamente per il frammento della proteina virale. Questo fatto fornisce al sistema immunitario una sorta di anteprima di come appare il vero virus, senza però poter essere in grado di causare direttamente la malattia. Inoltre, in questo modo viene garantito al sistema immunitario il tempo di progettare potenti anticorpi in grado di neutralizzare il vero virus qualora l'individuo dovesse essere infettato.
Dopo un'iniezione di mRNA, questa molecola guida la produzione di proteine all'interno delle cellule muscolari che raggiungono livelli massimi per 24-48 ore e che possono durare per qualche giorno in più.
Tradizionalmente, lo sviluppo di un vaccino richiede molto tempo e questo non permette di rispondere istantaneamente in caso di nuove pandemie come quella da Covid-19.
Ad esempio, nel caso dell'influenza stagionale occorrono per produrre un vaccino circa sei mesi dall'identificazione del ceppo di virus influenzale circolante. Il virus del vaccino antinfluenzale candidato viene coltivato per circa tre settimane al fine di produrre un virus ibrido meno pericoloso e che sia maggiormente in grado di crescere all’interno di uova di gallina. Questo virus ibrido viene quindi iniettato in numerose uova fecondate e incubato per diversi giorni, al fine di replicarlo. A questo punto, il fluido contenente il virus viene raccolto dalle uova, i virus del vaccino vengono uccisi e le proteine virali vengono purificate per diversi giorni.
I vaccini a mRNA possiedono il vantaggio di poter superare i numerosi ostacoli dello sviluppo di vaccini tradizionali come la produzione di virus non infettivi o la produzione di proteine virali a livelli di purezza molto esigenti. Questo in quanto la produzione di vaccini MRNA elimina gran parte del processo in quanto invece di iniettare direttamente le proteine virali, il corpo umano utilizza le istruzioni per produrre esso queste proteine. Inoltre, le molecole di mRNA sono molto più semplici delle proteine e l'mRNA, essendo un prodotto derivante dalla sintesi chimica piuttosto che biologica, è molto più veloce rispetto ai vaccini convenzionali nell’essere riprogettato, replicato e prodotto in serie.
Infatti, entro pochi giorni dalla pubblicazione del codice genetico del virus SARS-CoV-2 era già pronto il codice mRNA per un test vaccinale. La cosa più interessante in questo ambito è che una volta che gli strumenti del vaccino a mRNA diventano attuabili, l'mRNA può essere rapidamente adattato per altre future pandemie.
La tecnologia mRNA non è nuova, in quanto è già stato dimostrato che quando l'mRNA sintetico viene iniettato in un animale le cellule sono in grado di produrre una proteina desiderata. Tuttavia, il progresso è rimasto lento in quanto l'mRNA non solo è notoriamente instabile e facile da degradare in componenti più piccoli, ma è anche facilmente distrutto dalle difese immunitarie del corpo umano, che rendono molto inefficiente il suo rilascio.
A partire dal 2005, però, i ricercatori hanno scoperto come stabilizzare l'mRNA e come inserirlo in piccole particelle al fine di poterlo somministrare come vaccino.
I vaccini mRNA contro il Covid-19 saranno i primi a utilizzare questa tecnologia e ad essere approvati dalla Food and Drug Administration.
La sfida più importante per lo sviluppo di un vaccino a mRNA rimane la sua intrinseca instabilità, in quanto è più probabile che si rompa al di sopra delle normali temperature di congelamento.
In merito, hanno aiutato i candidati al vaccino dell'mRNA la modifica degli elementi costitutivi dell'mRNA e lo sviluppo di particelle in grado di avvolgerlo in modo relativamente sicuro. Tuttavia, questa nuova classe di vaccini richiede ancora condizioni di congelamento senza precedenti per quanto riguarda la distribuzione e la somministrazione.
Il vaccino mRNA prodotto dall’azienda Pfizer-BioNTech dovrà essere conservato in modo ottimale alla temperatura di -70°C e potrà essere conservato per cinque giorni una volta posto in celle con temperatura di refrigerazione normali leggermente superiore allo zero. Per questo motivo l’azienda ha sviluppato degli appositi container di spedizione che utilizzano ghiaccio secco.
Al contrario, l’azienda Moderna, produttrice di un altro vaccino basato però sulla stessa tecnologia, afferma come il suo prodotto possa essere mantenuto per un massimo di sei mesi per la spedizione e la conservazione a lungo termine alla maggior parte delle temperature domestiche o dei congelatori medici. L’azienda afferma inoltre come il suo vaccino possa restare stabile in condizioni di refrigerazione standard, da 2°C a 8°C, fino a 30 giorni dopo lo scongelamento e sempre entro la durata di conservazione di sei mesi.