Il coronavirus SARS-CoV-2 responsabile della pandemia di COVID-19 fa parte della sottofamiglia Orthocoronavirinae, più comunemente conosciuta col nome generico di “coronavirus”. A questo gruppo di patogeni appartengono alcuni virus responsabili del comune raffreddore, quello della SARS (il SARS-CoV), il responsabile della MERS (MERS-CoV) e numerosi altri che circolano naturalmente, soprattutto nei pipistrelli. Poiché fanno tutti parte dello stesso gruppo tassonomico, condividono un ampio tratto del patrimonio genetico, con alcune sequenze amminoacidiche che risultano conservate tra i diversi virus. Colpendo queste specifiche porzioni del codice genetico con un vaccino, potenzialmente, è possibile ottenere una risposta immunitaria efficace contro tutti i coronavirus, oltre che contro le famigerate varianti. È proprio basandosi su questo principio che ricercatori americani stanno mettendo a punto una nuova piattaforma vaccinale – basata su plasmidi e vettori batterici uccisi – che potrebbe offrire uno scudo immunitario non solo contro la COVID-19, ma anche verso le infezioni di altri patogeni già diffusi – o che potrebbero compiere il salto di specie all'uomo (spillover) in futuro, causando nuove pandemie.

A sviluppare la nuova tecnologia anti coronavirus è stato un team di ricerca guidato da scienziati del Centro per i patogeni emergenti, zoonotici e trasmessi dagli artropodi e del Dipartimento di Microbiologia, Immunologia e Biologia del Cancro dell'Istituto Politecnico – Università Statale della Virginia (UVA), che hanno collaborato a stretto contatto con i colleghi del Dipartimento di Pediatria, del Pendleton Pediatric Infectious Disease Laboratory e del Child Health Research Center. Gli scienziati, coordinati dal professor Steven L. Zeichner, per realizzare la nuova piattaforma si sono concentrati sulla sintesi del DNA, un meccanismo biologico che viene sfruttato per spingere l'organismo a innescare la risposta immunitaria contro l'antigene. Nello specifico, si tratta di un “pezzo” della proteina S o Spike del coronavirus chiamato peptide di fusione virale (FP), “che è essenzialmente universale tra i coronavirus”, spiegano gli studiosi in un comunicato stampa. Il frammento di DNA necessario alla produzione dell'antigene virale viene inserito in un circoletto di altro DNA chiamato plasmide, che ha la capacità di replicarsi all'interno dei batteri. Il professor Zeichner e colleghi hanno deciso di utilizzare l'Escherichia coli come “reattore” per produrre il principio attivo. I batteri vengono coltivati in un comune fermentatore – come quelli per la produzione della birra – e successivamente uccisi con una bassa dose di formalina. L'Escherichia coli viene privato di gran parte dei suoi geni attraverso l'ingegneria genetica.

Il professor Zeichner e i colleghi hanno messo a punto due versioni differenti del proprio vaccino basate sulla medesima piattaforma; una contro il virus della diarrea epidemica suina (PEDV) e una contro il SARS-CoV-2. Dopo averle inoculate nei maiali hanno osservato che entrambi i vaccini hanno protetto i suini dallo sviluppo di sintomi gravi della PEDV. “Il vaccino innesca una potente risposta anamnestica, potenzia le risposte dell'interferone-γ e fornisce una protezione significativa nei suini contro le malattie a seguito dell'infezione virale”, specificano gli scienziati nell'abstract dello studio. Il vaccino non ha tuttavia garantito un'immunità sterilizzante, ovvero ha protetto dai sintomi ma non dall'infezione, un po' come osservato con i vaccini anti COVID già approvati per l'uomo. Secondo gli studiosi i farmaci basati su questa tecnologia sarebbero in grado di proteggere l'uomo dalla COVID-19, così come dalle infezioni di altri coronavirus.

Il vantaggio del nuovo approccio non risiede solo nell'universalità, ma anche nella tecnologia di base a basso costo, già diffusa in numerosi Paesi per creare vaccini contro altre malattie. “I vaccini a cellule intere uccise sono attualmente ampiamente utilizzati per proteggere da malattie mortali come il colera e la pertosse. Le fabbriche in molti Paesi a reddito medio-basso in tutto il mondo stanno producendo centinaia di milioni di dosi di quei vaccini all'anno, per un 1 dollaro a dose o meno”, ha dichiarato il professor Zeichner. “Potrebbe essere possibile adattare quelle fabbriche per produrre questo nuovo vaccino. Poiché la tecnologia è molto simile, anche il costo dovrebbe essere simile”, ha aggiunto lo scienziato. Naturalmente i test sono stati condotti su modelli animali, dunque, sebbene molto promettenti, i risultati dovranno essere replicati e dimostrati anche nell'uomo. I dettagli della ricerca “Killed whole-genome reduced-bacteria surface-expressed coronavirus fusion peptide vaccines protect against disease in a porcine model” sono stati pubblicati sulla rivista scientifica PNAS.