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Prima di essere arrestata a causa della pandemia COVID-19, una campagna di vaccinazioni incessante era quasi riuscita a sradicare la polio dal mondo. Tra il 2000 e il 2017, l’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) ha stimato che la sua campagna aveva ridotto del 99% l’onere della malattia, impedendo a oltre 13 milioni di bambini di essere infettati rischiando una paralisi potenzialmente debilitante.
Ma negli ultimi anni, lo sforzo di eradicazione è stato afflitto da focolai di poliomielite derivata dai vaccini, in cui il virus indebolito utilizzato nei vaccini orali per la polio ha sviluppato la capacità di sfuggire agli individui vaccinati e diffondersi in comunità con bassi tassi di vaccinazione.
Ora, con il sostegno della Bill and Melinda Gates Foundation, il virologo UC San Francisco Raul Andino, Ph.D. e Andrew Macadam, Ph.D., del National Institute for Biological Standards and Control (NIBSC) del Regno Unito, riportano promettenti risultati clinici di Fase 1 per il primo nuovo vaccino orale contro la polio sviluppato dopo 50 anni, che hanno progettato per essere incapace di evolvere l’abilità di causare malattie nell’uomo.
In uno studio del 2017, Andino e colleghi hanno scoperto che in ogni epidemia di polio derivata dal vaccino che avevano studiato, il virus aveva usato gli stessi tre passaggi evolutivi per trasformare il vaccino innocuo in una minaccia.
Nel loro nuovo studio, pubblicato il 23 aprile 2020 su Cell Host and Microbe, Andino, Macadam e colleghi della Gates Foundation, il Center for Vaccine Innovation and Access a Seattle e il Center for Assessment of Vaccination presso l’Università di Anversa hanno impiegato maghi genetici intelligenti sviluppati dopo decenni di studio della biologia del poliovirus per ridisegnare il vaccino, per garantire che il virus non sia in grado di seguire questo percorso in tre fasi per ri-evolvere la virulenza. In particolare, i ricercatori hanno stabilizzato una regione del genoma virale che è necessaria per far ri-evolvere la capacità di infettare gli esseri umani e hanno assicurato che il virus non avrebbe potuto liberarsi di questa modifica anche scambiando materiale genetico con virus correlati.
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“Per quanto ne so, questo è il primo sforzo per progettare razionalmente un virus attenuato vivo basato su una comprensione dettagliata della sua biologia, in contrapposizione all’approccio standard di passaggio cieco del virus nelle cellule animali , per eliminare la virulenza umana attraverso meccanismi mal capiti”, ha detto Andino, Professore di microbiologia e immunologia all’UCSF.
Il nuovo studio presenta i risultati di uno studio clinico di fase 1 in doppio cieco condotto in 15 volontari adulti presso l’Università di Anversa, i quali erano stati precedentemente vaccinati con un vaccino inattivo composto da particelle di virus vivo frammentate.
Lo studio ha dimostrato che il nuovo vaccino contro la poliomielite era di designer sia più stabile che più efficace del vaccino Sabin di 50 anni fa da cui era derivato. In particolare, il nuovo vaccino ha indotto i partecipanti a generare abbondanti anticorpi contro il poliovirus e, nonostante la dispersione di particelle virali nelle loro feci, quelle particelle non sono state in grado di infettare o causare paralisi nei topi esposti. Al contrario, studi precedenti hanno scoperto che quando i topi sono esposti a campioni virali rilasciati da persone vaccinate con il vaccino standard contro la poliomielite Sabin, ben il 90 percento sviluppa la paralisi.
“Una sperimentazione di fase 2 è attualmente in corso e mostra risultati promettenti”, ha detto Andino e l’OMS sta pianificando una sperimentazione di fase 3, sperando di accelerare lo sviluppo del vaccino come misura di emergenza per contenere questi focolai di polio derivata dal vaccino.
Applicazione delle lezioni dal vaccino per la polio alla ricerca del vaccino COVID-19
Sulla scia della sospensione degli sforzi dell’eradicazione della poliomielite dell’OMS durante la crisi COVID-19, il laboratorio di Andino sta ora applicando tutto ciò che ha imparato alla progettazione di vaccini contro la poliomielite, alla ricerca di nuovi approcci per un vaccino SARS-CoV-2, incluso lo sviluppo di un modello di topo per capire meglio come si diffonde e causa la malattia.
Dozzine di altri sforzi per il vaccino COVID-19 stanno perseguendo il frutto di una bassa vaccinazione tradizionale che utilizza particelle virali isolate o una vaccinazione più avanzata a base di RNA, ma Andino sta lavorando per comprendere le vie biologiche all’interno del virus che potrebbero essere più suscettibili di trasformazione in un vaccino vivo attenuato sicuro, ma efficace che potrebbe essere rapidamente prodotto per la distribuzione in tutto il mondo.
“Credo che la lezione della poliomielite sia che ci vorrà del tempo per sviluppare un vaccino ottimale contro la SARS-CoV-2 e probabilmente i primi sforzi dovranno affrontare sfide inaspettate”, ha detto Andino. “Una volta che avremo vaccini sicuri ed efficaci, dovranno essere prodotti su scala globale, il che probabilmente richiederà l’uso di tecnologie più vecchie che sono già in atto. Dato quanto poco sappiamo di questo nuovo coronavirus, avremo bisogno di tutte le armi che possiamo raccogliere per sconfiggerlo”.