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Il candidato al vaccino COVID-19 mostra promesse, la ricerca mostra

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Gli scienziati della Scuola di Medicina dell'Università di Pittsburgh hanno annunciato oggi un potenziale vaccino contro la SARS-CoV-2, il nuovo coronavirus che ha causato la pandemia COVID-19. Quando viene testato nei topi, il vaccino, somministrato attraverso un cerotto delle dimensioni di un dito, produce anticorpi specifici per la SARS-CoV-2 in quantità ritenute sufficienti a neutralizzare il virus.

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L'articolo è apparso oggi su EBioMedicine, pubblicato da The Lancet, ed è il primo studio pubblicato dopo le critiche di colleghi scienziati di istituzioni esterne che descrive un candidato vaccino per COVID-19. I ricercatori sono stati in grado di agire rapidamente perché avevano già gettato le basi durante le precedenti epidemie di coronavirus.

"Abbiamo avuto esperienze precedenti sulla SARS-CoV nel 2003 e sulla MERS-CoV nel 2014. Questi due virus, strettamente correlati alla SARS-CoV-2, ci insegnano che una particolare proteina, chiamata proteina spike, è importante per indurre l'immunità contro il virus. Sapevamo esattamente dove combattere questo nuovo virus", ha detto il co-senior autore Andrea Gambotto, M.D., professore associato di chirurgia presso la Pitt School of Medicine. "Ecco perché è importante finanziare la ricerca sui vaccini". Non si sa mai da dove verrà la prossima pandemia"

"La nostra capacità di sviluppare rapidamente questo vaccino è stata il risultato di scienziati con esperienza in diversi settori di ricerca che lavorano insieme con un obiettivo comune", ha detto il co-senior autore Louis Falo, M.D., Ph.D., professore e cattedra di dermatologia presso la Pitt's School of Medicine e UPMC.

Rispetto al candidato sperimentale del vaccino mRNA che è appena entrato negli studi clinici, il vaccino descritto in questo documento - che gli autori chiamano PittCoVacc, abbreviazione di Pittsburgh Coronavirus Vaccine - segue un approccio più consolidato, utilizzando pezzi di proteine virali prodotte in laboratorio per costruire l'immunità. È lo stesso modo in cui funzionano gli attuali vaccini antinfluenzali.

I ricercatori hanno anche usato un nuovo approccio per somministrare il farmaco, chiamato "microneedle array", per aumentare la potenza. Questa matrice è un cerotto delle dimensioni di un dito di 400 aghi minuscoli che trasporta i pezzi di proteina di picco nella pelle, dove la reazione immunitaria è più forte. Il cerotto va avanti come un cerotto e poi gli aghi - che sono fatti interamente di zucchero e i pezzi di proteina - si dissolvono semplicemente nella pelle.

"Abbiamo sviluppato questo per costruire sul metodo originale di scratch utilizzato per somministrare il vaccino antivaioloso alla pelle, ma come una versione ad alta tecnologia che è più efficiente e riproducibile da paziente a paziente", ha detto Falo. "Ed è in realtà piuttosto indolore - sembra un po' come il velcro"

Il sistema è anche altamente scalabile. I pezzi di proteina sono prodotti da una "fabbrica di cellule" - strati su strati di cellule coltivate progettate per esprimere la proteina SARS-CoV-2 spike - che possono essere impilati ulteriormente per moltiplicare la resa. La purificazione della proteina può anche essere fatta su scala industriale. La produzione in serie della matrice di microneedle comporta la filatura della miscela proteina-zucchero in uno stampo utilizzando una centrifuga. Una volta prodotto, il vaccino può rimanere a temperatura ambiente fino a quando non è necessario, eliminando la necessità di refrigerazione durante il trasporto o la conservazione.

"Per la maggior parte dei vaccini, non è necessario affrontare la scalabilità per cominciare", ha detto Gambotto. "Ma quando si cerca di sviluppare rapidamente un vaccino contro una pandemia, questo è il primo requisito"

Quando è stato testato nei topi, il PittCoVacc ha generato un'ondata di anticorpi contro la SARS-CoV-2 entro due settimane dalla puntura del microneedle.

Questi animali non sono ancora stati rintracciati a lungo termine, ma i ricercatori sottolineano che i topi che hanno ottenuto il vaccino MERS-CoV hanno prodotto un livello di anticorpi sufficiente a neutralizzare il virus per almeno un anno, e finora i livelli di anticorpi degli animali vaccinati contro la SARS-CoV-2 sembrano seguire la stessa tendenza.

È importante notare che il vaccino a microneedle SARS-CoV-2 mantiene la sua potenza anche dopo essere stato completamente sterilizzato con radiazioni gamma - un passo fondamentale verso la realizzazione di un prodotto adatto all'uso nell'uomo.

Gli autori stanno ora richiedendo l'approvazione di un nuovo farmaco sperimentale da parte della U.S. Food and Drug Administration in previsione dell'inizio di una sperimentazione clinica umana di fase I nei prossimi mesi.

"I test sui pazienti richiederebbero in genere almeno un anno e probabilmente più a lungo", ha detto Falo. "Questa particolare situazione è diversa da qualsiasi cosa abbiamo mai visto, quindi non sappiamo quanto tempo ci vorrà per il processo di sviluppo clinico". Le revisioni recentemente annunciate dei normali processi suggeriscono che potremmo essere in grado di farli avanzare più velocemente"

Altri autori dello studio sono Eun Kim, Geza Erdos, Ph.D., Shaohua Huang, Thomas Kenniston, Stephen Balmert, Ph.D., Cara Donahue Carey, Michael Epperly, Ph.D., William Klimstra, Ph.D., e Emrullah Korkmaz, Ph.D., tutti di Pitt; e Bart Haagmans, dell'Erasmus Medical Center.

I finanziamenti per questo studio sono stati forniti dal National Institute of Allergy and Infectious Diseases grant R21-AI114264, dal National Institute of Arthritis and Musculoskeletal and Skin Diseases grant R01-AR074285, R01-AR071277 e R01-AR068249, e dal National Cancer Institute grant T32-CA175294.