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Titolo: Vaccini & Sistema Immunitario

Introduzione  (1)
   Più di 200 anni fa un medico inglese, il dott. Edward Jenner, aveva
notato che i mungitori raramente si ammalavano di vaiolo, una malattia che
all'epoca aveva una mortalità del 40%; i mungitori invece si ammalavano
spesso di vaiolo bovino, una malattia molto meno grave, e coloro che
contraevano il vaiolo bovino non si ammalavano mai di vaiolo classico.
In un esperimento che poi si dimostrò una vera rivelazione, Jenner prelevò
alcune gocce di liquido dalla vescicola di una donna ammalata di vaiolo
bovino, e le iniettò nel braccio di un giovane adulto sano, che non aveva
mai avuto nè il vaiolo bovino nè il vaiolo classico. Sei settimane dopo,
Jenner iniettò al ragazzo del liquido prelevato dalla vescicola di una
persona affetta da vaiolo, e notò che non vi fu comparsa della malattia. Il
dott. Jenner aveva scoperto uno dei principi fondamentali della
immunizzazione; aveva utilizzato una sostanza relativamente poco rischiosa
(il liquido proveniente da un ammalato di vaiolo bovino) per indurre una
risposta immunitaria in grado di proteggere da una malattia ben più grave
(il vaiolo classico) (Figura 1).
   A quei tempi, a causa del vaiolo milioni di persone morivano ogni anno
nella sola Europa, la maggior parte delle quali erano bambini, ed i
sopravvissuti spesso rimanevano affetti da gravi sequele della malattia. Il
dott. Jenner, con i risultati dei suoi esperimenti nel 1796 gettò le basi di
quelle che sono le moderne strategie vaccinali. Dall'inizio del secolo
scorso sono stati preparati vaccini per molte malattie, come la rabbia, la
difterite, il tifo, la peste, oltre allo stesso vaiolo.
   Tuttavia la vaccinazione non fu immediatamente accettata, poichè l'idea
di isnerire un qualcosa di estraneo all'interno dell'organismo non era vista
di buon occhio da molti studiosi dell'epoca. Ci è voluto quindi molto tempo
perchè la comunità scientifica e la pubblica opinione si convincessero del
fatto che gli straordinari benefici delle vaccinazioni erano di gran lunga
superiori ai pochi rischi.
I vaccini attuali sono più sicuri e più efficaci di quelli originariamente
disponibili, ed i progressi della scienza stanno man mano rendendo
disponibili vaccini per proteggere la popolazione anche verso altre
malattie.
Benefici dei Vaccini
   La prevenzione delle malattie rappresenta il compito principale della
sanità pubblica.
I vaccini sono utili a chi li riceve, ma poichè chi li riceve non contrae la
malattia e quindi non la può trasmettere ad altri, nell'ambito di una
popolazione di riflesso sono utili anche a chi non si sottopone alla
vaccinazione. Sia per il singolo individuo che per l'interesse della
collettività, è sempre meglio prevenire una malattia piuttosto che doverla
curare.
   Anche i vaccini utilizzati in ambito veterinario sono utili all'uomo, in
quanto sono in grado di prevenire la comparsa di molte malattie
trasmissibili dall'animale all'uomo, come per esempio la rabbia.
   Molte vaccinazioni sono rese obbligatorie da precise disposizioni
legislative in tema di sanità pubblica. Molte malattie tipiche dell'età
infantile sono attualmente prevenibili mediante la vaccinazione, come per
esempio il morbillo, la rosolia, la parotite e la pertosse. Queste malattie
nella maggior parte dei casi hanno una evoluzione benigna, ma a volte in
alcuni casi possono provocare complicanze anche fatali o lasciare esiti
permanenti.
   Sebbene la maggior parte delle vaccinazioni venga eseguita in età
infantile o durante l'adolescenza, è importante ricordare che i vaccini
possono essere eseguiti anche dalle persone adulte, soprattutto per quanto
riguarda i "richiami" di alcune vaccinazioni eseguite da bambini, come per
esempio l'antitetanica. Gli adulti che non hanno contratto da bambini
malattie come il morbillo o la varicella, dovrebbero vaccinarsi, per esempio
prima che i loro figli contraggano queste malattie e che li possano poi
contagiare. Queste patologie infatti nell'adulto possono avere un andamento
più serio e con più complicanze rispetto a quanto osservato nel bambino.
Inoltre, alcune vaccinazioni sono a volte richieste per chi viaggia verso
determinati Paesi, come per esempio quelle contro il tifo, l'epatite A o la
febbre gialla.
   Ogni anno viene preparato un nuovo vaccino contro l'influenza, in grado
di proteggere contro il ceppo virale diffuso in quella precisa stagione.
Requisiti di un Vaccino
   Un vaccino viene approvato per l'impiego nella popolazione solo se
risponde a ben precisi requisiti di sicurezza e di efficacia.
Sicurezza:
Anche se è piuttosto improbabile che un vaccino sia sempre sicuro nel 100%
dei casi, deve però essere in grado di provocare una valida risposta
immunitaria nella stragrande maggiornaza dei soggetti vaccinati, con solo
una minima percentuale di effetti collaterali. Una maggiore serietà degli
effetti collaterali può essere tollerata in base alla gravità della malattia
che si desidera prevenire. Per esempio, la maggior parte delle persone
accetterebbe un vaccino che provochi gli effetti di una influenza se questo
fosse in grado di proteggere verso l'infezione da HIV!
Immunogenicità:
Ossia la capacità di un vaccino di indurre una valida risposta immunitaria
verso quel determinato microrganismo. I vaccini solitamente contengono
sostanze antigeniche, spesso formate da materiale proveniente direttamente
dal microrganismo stesso, in grado di stimolare il sistema immunitario a
combattere contro di esso; in questo modo, in caso di futuro contatto con il
microrganismo vero e proprio il sistema immunitario sarà già pronto a
rispondere in modo adeguato, evitando così la comparsa della malattia.
   Per meglio comprendere il meccanismo d'azione dei vaccini, è utile vedere
prima come funziona il nostro sistema immunitario:
Il Sistema Immunitario
   Il nostro organismo è dotato di un vero e proprio apparato difensivo,
indispensabile per la protezione da numerose sostanze estranee. La maggior
parte di queste sostanze è costituita da vari tipi di microrganismi, come
batteri, funghi, protozoi e virus (vedi la sezione: Concetti Generali sulle
Malattie Infettive).  Ognuno di questi mostra sulla propria superficie delle
molecole denominate antigeni, le quali vengo riconosciute come estranee dal
sistema immunitario e quindi attaccate.
Gli Organi del Sistema Immunitario:
   Il Sistema Immunitario è costituito da un complesso insieme di organi e
cellule altamente specializzate, dislocate in varie parti del corpo, che
cooperano, ciascuna con un ruolo ben determinato, alla difesa dell'organismo
dalle infezioni (Figura 2).
   I linfonodi ed i vasi linfatici fanno parte di un particolare sistema
circolatorio che trasporta la linfa, un fluido trasparente che contiene
principalmente globuli bianchi denominati linfociti. La linfa viene poi
drenata nel torrente circolatorio dove va a confluire nel sangue. I
linfonodi costituiscono delle stazioni all'interno della circolazione
linfatica, dove le cellule del sistema immunitario possono riprodursi per
contrastare uno specifico agente estraneo.
   La milza, localizzata nella parte superiore sinistra dell'addome,
costituisce un altro punto di raccolta, dove le cellule linfatiche
trasportano gli organismi estranei che sono stati convogliati dal sistema
linfatico. Tessuto linfatico si può trovare dislocato anche in altre parti
del corpo ed anche all'interno di altri organi, come il midollo osseo ed il
timo. Anche le tonsille, le adenoidi e l'appendice sono formate da tessuto
linfatico.
Come lavora il Sistema Immunitario:
I vari tipi di cellule del sistema immunitario vengono prodotto nel midollo
osseo; questo tessuto si trova all'interno di alcune ossa dell'organismo, in
particolare delle ossa larghe e piatte come per esempio quelle che formano
il bacino.
   Le cellule più importanti sono i linfociti. Esistono due classi
particolari di linfociti: i linfociti B, che si sviluppano nel midollo
osseo, ed i linfociti T, che maturano nel timo, un organo situato nel torace
dietro lo sterno.
I linfociti B sono deputati alla produzione degli anticorpi (Figura 3),
particolari molecole proteiche che circolano nel sangue e che sono in grado
di riconoscere sostanze estranee, e quindi di legarsi ad esse "marcandole"
per la successiva distruzione da parte di altre cellule del sistema
immunitario. Gli anticorpi contengono una regione altamente specifica per
riconoscere uno specifico antigene, con un legame diretto ed univoco come
quello di una chiave con la sua serratura (Figura 4). I linfociti B e gli
anticorpi fanno parte della cosiddetta immunità umorale.
I linfociti T, anch'essi presenti nel sangue e nei tessuti linfatici, sono
invece in grado di attaccare e di distruggere cellule alterate che essi
riconoscono come estranee. I linfociti T fanno parte della cosiddetta
immunità cellulo-mediata, e sono in grado di regolare e coordinare l'intero
sistema immunitario. Esistono due tipi principali di linfociti T:
Linfociti T regolatori:  sono necessari ad orchestrare la risposta
immunitaria coordinando diversi tipi di cellule, ognuna con dei compiti ben
precisi. Fanno parte di queste cellule i cosiddetti Linfociti T Helper
(conosciuti anche come linfociti CD4+), in grado per esempio di attivare i
linfociti B per la produzione degli anticorpi, oppure altre cellule del
sistema immunitario come i macrofagi, capaci di fagocitare sostanze
estranee. Altri linfociti T, come i Linfociti T citotossici (conosciuti
anche come linfociti CD8+), sono in grado di diventare cellule killer che
attaccano e distruggono cellule infettate (Figura 5).
Immunità Naturale e Artificiale
   Già 2500 anni fa gli antichi Greci avevano notato che le persone guarite
dalla peste non contraevano la malattia una seconda volta. Più tardi, i
medici hanno scoperto che gli uomini in questo modo possono acquisire
immunità verso molti tipi di malattie.
Questa protezione deriva da un altro tipo di cellule del sistema
immunitario: dopo che i linfociti B e T sono stati attivati contro un agente
estraneo, alcuni di essi si trasformano in linfociti di memoria, che dopo
l'infezione permangono nell'organismo per periodi lunghissimi, a volte anche
per tutta la vita. Nel momento in cui lo stesso antigene compaia di nuovo
(cioè nel caso in cui l'infezione venga contratta una seconda volta), il
sistema immunitario, grazie alle cellule di memoria, sa riconoscere
immediatamente l'agente estraneo ed è così in grado di eliminarlo
velocemente, prima che la malattia si possa sviluppare nuovamente. Questo
tipo di immunità viene denominata Immunità naturale attiva.
   Durante la gravidanza, alcuni tipi di cellule immunitarie possono
attraversare la placenta e passare dalla madre al feto. In questo modo, la
memoria immunitaria materna servirà a proteggere il neonato durante i primi
mesi di vita. Questa protezione viene definita Immunità naturale passiva. A
differenza della immunità attiva, questa avrà ovviamente una durata
limitata, in quanto le cellule materne vengono man mano eliminate
dall'organismo del neonato.
   Anche l'immunità artificiale può essere attiva o passiva. L'Immunità
artificiale passiva si ottiene quando vengono somministrati, a scopo
preventivo o terapeutico, anticorpi prodotti da animali oppure prelevati dal
sangue di donatori; un esempio è dato dal siero antitetanico, che contiene
immunoglobuline (cioè anticorpi) contro la tossina tetanica, che viene
somministrato quando vi sia la necessità di fornire una protezione immediata
contro la malattia. Questo tipo di immunizzazione, se da un lato ha il
vantaggio di avere una azione molto rapida, dall'altro ha lo svantaggio di
avere una durata piuttosto breve, in quanto gli anticorpi provenienti
dall'esterno vengono poi man mano smaltiti dall'organismo.
   L'Immunità artificiale attiva è invece quella ottenuta con i vaccini, e
rappresenta quindi l'argomento principale di queste pagine.
Differenti tipi di Vaccini
   Una volta che è stata identificato il microrganismo o la tossina che
provoca una determinata malattia infettiva, è possibile adottare diverse
strategie per sviluppare un vaccino specifico. Le radici di queste strategie
si basano sulle scoperte di Jenner e di Pasteur, responsabili
rispettivamente della scoperta del vaccino contro il vaiolo e contro la
rabbia.
   L'obiettivo di un vaccino è quello di sviluppare una immunizzazione
attiva, provocando una risposta immune verso un determinato antigene ed
inducendo nell'organismo la creazione di una memoria immunitaria. E' anche
possibile unire in uno stesso vaccino più antigeni, in modo da fornire una
protezione multipla con una sola somministrazione. Esempi di questi vaccini
detti polivalenti sono il DTP, che protegge verso Difterite, Tetano e
Pertosse, ed il MoRuPar, che protegge verso Morbillo, Rosolia e Parotite.
   I vaccini possono essere preparati seguendo differnti modalità:
Vaccini inattivati, con microrganismi uccisi;
Vaccini attenuati, con microrganismi vivi ma resi non patogeni;
Vaccini sintetici, costruiti in laboratorio con materiali prelevati dal
microrganismo.
Vaccini inattivati
   Questi vaccini vengono prodotti uccidendo il microrganismo responsabile
della malattia con metodi chimici o fisici (calore). Sono stabili e sicuri,
dato che i microrganismi trattati in questo modo non possono ritornare alla
forma patogena. Solitamente non è necessario conservarli in frigorifero, il
che li rende particolarmente idonei ad essere utilizzati per esempio nelle
popolazioni del terzo mondo. La maggior parte dei vaccini inattivati ha però
lo svantaggio di fornire una protezione immunitaria relativamente debole e
devono essere somministrati mediante più richiami.
   Sono per esempio inattivati un tipodi vaccino antiinfluenzale ed il
vaccino contro l'epatite A.
Vaccini vivi attenuati
   Per preparare un vaccino vivo attenuato il microrganismo in causa deve
essere coltivato in laboratorio in condizioni particolari, per fare in modo
che esso perda la sua virulenza e la sua patogenicità, cioè la capacità di
provocare malattia, ma mantenga inalterate le proprietà immunogeniche, cioè
quelle caratteristiche che gli consentono di provocare una risposta
immunitaria nel soggetto vaccinato.
   Sebbene questi vaccini richiedano solitamente delle speciali condizioni
di conservazione, hanno il vantaggio di fornire una buona risposta
immunitaria, che in genere si ottiene con un'unica somministrazione o al
massimo con una seconda dose di richiamo.
Poichè esiste la possibilità, anche se rara, che la forma attenuata del
microrganismo possa riconvertirsi nella forma patogena e quindi provocare
malattia, questi vaccini non andrebbero mai somministrati a persone che
hanno dei deficit a carico del sistema immunitario, come per esempio i
pazienti che assumono farmaci immunosoppressori oppure le persone affetta da
infezione da HIV.
   Con l'eccezione del vaccino anti poliomelite, somministrato per via
orale, generalmente questi vaccini vengono somministrati per via iniettiva.
Fanno parte di questa categoria di vaccini quelli per la febbre gialla, il
morbillo, la rosolia e la parotite.
Vaccini preparati con anatossine
   Una anatossina è la forma attenuata, cioè non patogena, di una tossina,
sostanza utilizzata da alcuni batteri per provocare la malattia. Un esempio
è dato dal Clostridium tetani, il microrganismo responsabile del tetano, il
quale non provoca la malattia con una azione diretta ma mediante la
produzione della tossina tetanica; in questo caso è quindi più utile che il
vaccino fornisca una immunizzazione verso la tossina che non verso il
batterio stesso.
L'anatossina viene preparata inattivando la tossina originale in modo
irreversibile con la formalina.
Vaccini di "seconda generazione"
   Oggi sono disponibili nuove tecnologie per migliorare i vaccini
tradizionali. Questi vaccini, in alcuni casi disponibili anche per malattie
per le quali non è stato disponibile nessun vaccino per molto tempo, vengono
preparati mediante l'impiego dell'ingegneria genetica, con la tecnica del
DNA ricombinante.
Vaccini coniugati
   I batteri che provocano alcune malattie infettive, come lo Pneumococco
(che provoca polmoniti e meningiti) o altri che provocano meningiti, sono
formati da una struttura cellulare dotata di un particolare rivestimento
esterno, il quale è in grado di mascherare la struttura antigenica del
microrganismo, in modo che il sistema immunitario, soprattutto dei bambini e
delle persone giovani, diventa incapace di riconoscerli e quindi di
contrastarli in modo efficace.
   In un vaccino coniugato, parte del rivestimento esterno di questi batteri
viene "attaccato" ad un secondo microrganismo, che sia ben riconoscibile da
parte del sistema immunitario. In questo modo si riesce a stimolare una
valida risposta immune anche nei confronti del microrganismo responsabile
della malattia, che sarà così immediatamente riconosciuto in caso di
infezione.
Attualmente un vaccino coniugato è disponibile per proteggere dalla
meningite da Haemophilus influenzae tipo b, una forma di meningite che
interessa prevalentemente i bambini con meno di 5 anni. Da quando questa
vaccinazione è disponibile il numero di casi di questa meningite è
drasticamente diminuito (Figura 6).
Vaccini composti da subunità
   A volte vaccini sviluppati con frammenti antigenici sono in grado di
evocare una valida risposta immunitaria, spesso con meno effetti collaterali
rispetto a quelli che possono essere provocati dai vaccini preparati con
l'intero microrganismo. Questi vaccini possono essere preparati partendo dal
microrganismo intero oppure creati artificialmente con tecniche di
ingegneria genetica.
    Vaccini composti da subunità sono oggi impiegati per la prevenzione di
varie patologie, quali per esempio la polmonite da Pneumococco, l'epatite B
ed un tipo di vaccino anti-influenzale.
Vaccini con Vettori Ricombinanti
   Un vettore vaccinico è un virus oppure un battere reso innocuo
all'interno del quale viene inserito del materiale genetico proveniente dal
microrganismo responsabile della malattia che si vuole prevenire. Il virus
che provoca il vaiolo bovino viene attualmente impiegato come vettore per
vaccini ricombinanti, tra i quali anche vari vaccini sperimentali contro il
virus HIV.
   In modo analogo, è in corso di studio un vaccino contro l'epatite B che
abbia come vettore il battere della Salmonella. Attualmente nessun vaccino
di questo tipo è ancora disponibile, ma sono tutti in fase sperimentale.
Sviluppo dei Vaccini
   Prima di essere approvato per l' utilizzo su tutta la popolazione, un
candidato vaccino deve attraversare un lungo periodo di test e di
validazioni. Il tempo intercorrente tra la scoperta di un nuovo agente
infettivo e la produzione di un vaccino efficace è stato anche di 50 anni.
Oggi, con la disponibilità delle nuove tecniche di ingegneria genetica,
questi tempi si sono decisamente accorciati.
Ricerca di base e sviluppo
   Le ricerche di base sono focalizzate sui meccanismi biochimici e
fisiopatologici che permettono al microrganismo di provocare la malattia.
Per sviluppare un vaccino, i ricercatori testano il preparato su colture
cellulari, e spesso anche su animali da laboratorio. In alcuni casi le
simulazioni al computer possono essere d'aiuto, permettendo di visualizzare
le molecole in tre dimensioni e quindi di prevedere le possibili interazioni
tra il vaccino e le cellule del sistema immunitario.
   Se il vaccino candidato si mostra promettente durante queste fasi
preliminari, allora può diventare un vaccino sperimentale: questo è un
vaccino che ha superato con successo le fasi della ricerca di base ed i
processi di sviluppo, ed è stato quindi approvato per le sperimentazioni
sull'uomo, che generalmente iniziano su volontari sani nell'ambito di studi
clinici controllati.
Gli Studi clinici
   Gli studi clinici sull'uomo si basano interamente sulla partecipazione di
volontari; migliaia di volontari di ogni età e di ogni razza ha partecipato
nel tempo a questi studi, al fine di migliorare le conoscenze scientifiche e
di conseguenza le condizioni sanitarie di tutta l'umanità.
   Un vaccino sperimentale deve attraversare tre distinte fasi di studi
clinici prima che possa essere approvato per l'impiego commerciale:
Studi di fase I: vengono effettuati su piccoli gruppi di volontari, e sono
finalizzati a stabilire la sicurezza del preparato;
Studi di fase II: vi partecipano centinaia di volontari, e sono disegnati
per stabilire la sicurezza e l'immunogenicità di un vaccino, cioè la sua
capacità di indurre una valida risposta immunitaria;
Studi di fase III: vengono condotti su migliaia di volontari, e sono volti a
confermare l'efficacia del vaccino nel prevenire quella determinata malattia
infettiva.
   Il vaccino viene quindi approvato se viene dimostrata la sua efficacia:
deve essere in grado di prevenire la malattia e gli effetti collaterali
devono essere di minima entità.
Effetti collaterali
   Gli effetti collaterali dei vaccini sono costituiti principalmente da
febbre e da irritazione e arrossamento nella sede della somministrazione.
Gli effetti più frequenti vengono rilevati mediante l'attenta osservazione
di tutti i volontari che hanno partecipato agli studi clinici, ma per quanto
questi siano numerosi, è impossibile prevedere ciò che può succedere a
ciascun individuo nel momento in cui si introduce una sostanza estranea
nell'organismo; per tale motivo è possibile che a volte si possano
verificare delle reazioni impreviste anche gravi, sebbene ciò avvenga molto
raramente.
   Le reazioni avverse vengono registrate dagli organismi sanitari
competenti, e qualora queste dovessero essere particolarmente severe o
frequenti, allora può essere necessaria una rivalutazione della sicurezza
del vaccino mediante la ripetizione dei test clinici.
I Vaccini del futuro
   Attualmente i ricercatori stanno seguendo diverse promettenti strategie
per sviluppare nuovi vaccini e per identificare nuove vie di
somministrazione.
Una strategia che potrebbe portare ad una immunizzazione più efficace
potrebbe essere quella di somministrare il vaccino utilizzando le mucose
superficiali, in particolare quelle che rivestono le vie respiratorie (naso,
bocca, gola, bronchi e polmoni), le vie digerenti (stomaco e intestino) e
l'apparato genitale femminile.
   Il vaccino orale anti-poliomielite, in uso fin dagli anni '50, è stato il
primo esempio dell'efficacia di questo modo di somministrare i vaccini.
Un'altra via possibile è quella nasale, e presto saranno disponibili dei
vaccini anti-influenzali somministrabili come spray nasale; è stato infatti
dimostrato che la via di penetrazione impiegata dal microrganismo può essere
sfruttata efficacemente anche dal vaccino.
   I ricercatori stanno inoltre studiando nuove vie per "presentare" il
vaccino al sistema immunitario. Le microsfere, sottilissime sfere contenenti
minime quantità di materiale antigenico, si stanno rivelando molto
promettenti, in quanto dissolvendosi lentamente all'interno dell'organismo,
consentono di rilasciare gli antigeni in modo graduale nel tempo; in questo
modo potrebbero essere necessario somministrare meno dosi.
   L'innovazione forse più interessante dal punto di vista tecnologico è
probabilmente quella di introdurre direttamente nell'organismo del materiale
genetico puro, chiamato DNA nudo, in grado di codificare un numero limitato
di proteine dell'agente infettivo. Questo DNA verrebbe poi incorporato
direttamente nelle cellule dell'organismo, le quali sarebbero quindi in
grado di produrre autonomamente queste proteine, che andrebbero a stimolare
il sistema immunitario, comportandosi di fatto come un vaccino vivo
attenuato. Infatti, il DNA incorporato nelle cellule potrebbe produrre le
proteine del microrganismo per anni, inducendo così una risposta immunitaria
forte e duratura; allo stesso tempo l'esclusione di geni che codificano per
proteine potenzialmente pericolose garantirebbe l'assoluta efficacia di
questi vaccini.
   I vaccini rappresentano lo strumento più potente a nostra disposizione
per la prevenzione delle malattie infettive, ed i passi avanti nel campo
delle biotecnologie ci hanno condotto in una nuova era, dove lo sviluppo di
nuovi vaccini potrà ulteriormente migliorare la salute delle popolazioni.
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Understanding Vaccines. U.S. Department of Health and Human Services,
National Institute of Allergy and Infectious Diseases.
NIH Publication No. 98-4219, January 1998.

 ha scritto nel messaggio
news:yHgs8.881$m41....@twister2.libero.it...

Questa e' la ns. risposta
Vostra? E chi sei il Papa? :-)
Ignazio GSS© * More than 90 HiRes images in my home page  
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