Nel futuro gli esseri umani saranno superati da una «razza di superumani» geneticamente modificati che si migliorano da soli, senza aspettare il lavoro della natura. È una delle previsioni fatte dallo scienziato britannico Stephen Hawking, contenute nel libro “Le mie risposte alle grandi domande”.
L’idea, che per lo scienziato britannico rappresenta comunque una grandissima opportunità, è che si potranno usare le tecniche che permettono di modificare il Dna per aumentare la memoria, la resistenza alle malattie, l’aspettativa di vita e migliorare altre caratteristiche.
Anna Blakney appena un anno fa, in un laboratorio di Londra lavorava in un campo scientifico di nicchia e relativamente poco appariscente, poche persone al di fuori dei suoi circoli scientifici avevano sentito parlare di vaccini mRNA, solo una decina aveva partecipato a una conferenza annuale che aveva tenuto nel 2019. Oggi, è molto richiesta: assistente professore all’Università della British Columbia in Canada, e comunicatore scientifico con 253.000 follower e 3,7 milioni di like su TikTok. Ha ammesso di trovarsi nel posto giusto al momento giusto per cavalcare un’onda di progresso scientifico che capita una volta in una generazione. Ha persino dato un nome a questa nuova era: “RNAissance”.
Ora a causa della pandemia Covid-19, molte persone hanno sentito parlare e hanno ricevuto un vaccino mRNA, da aziende farmaceutiche come Pfizer-BioNTech e Moderna. Anna Blakney nel 2016 quando ha iniziato il suo dottorato all’Imperial College di Londra, molte persone erano scettiche sul fatto che potesse mai funzionare. Ha detto:
«Adesso l’intero settore del mRNA sta prendendo piede. È una svolta nella medicina. È una svolta tale che solleva alcune grandi domande: i vaccini mRNA potrebbero fornire una cura per il cancro, l’HIV, le malattie tropicali e persino darci un’immunità sovrumana? L’acido ribonucleico messaggero, o mRNA in breve, è una molecola a singolo filamento che trasporta il codice genetico dal DNA al meccanismo di produzione delle proteine di una cellula. Il nostro codice genetico senza mRNA non sarebbe utilizzato, le proteine non sarebbero prodotte e il nostro corpo non funzionerebbe. Se il DNA è la carta di credito, mRNA è il lettore di carte».
Il virus che è all’interno delle nostre cellule, rilascia il proprio RNA, ingannando le nostre cellule a riversare copie del virus – sotto forma di proteine virali – che compromettono il nostro sistema immunitario. I vaccini tradizionali funzionano iniettando proteine virali inattivate chiamate antigeni, stimolano il sistema immunitario del corpo a riconoscere il virus quando riappare. La genialità dei vaccini mRNA è che non c’è bisogno di iniettare l’antigene stesso. Invece, questi vaccini usano la sequenza genetica o “codice” dell’antigene tradotto in mRNA. È un fantasma dell’elemento reale, che inganna il corpo a creare anticorpi molto reali. Il mRNA artificiale poi scompare, degradato dalle difese naturali del corpo, compresi gli enzimi che lo scompongono, lasciandoci solo gli anticorpi.
È quindi più sicuro da produrre, più rapido ed economico. Rispetto ai vaccini tradizionali, non c’è più bisogno di enormi laboratori bio-sicuri che coltivano virus mortali dentro milioni di uova di gallina. Invece, un solo laboratorio può sequenziare le proteine dell’antigene e inviarle per e-mail in tutto il mondo.
Anna Blakney ha detto:
«Un laboratorio con quelle informazioni potrebbe fare un milione di dosi di mRNA in una singola provetta da 100 ml».
Inizio sperimentazione clinica fase uno per il primo vaccino mRNA
Ora abbiamo visto quel processo svolgersi in tempo reale. Il 10 gennaio 2020, Zhang Yongzhen, professore di zoonosi (malattie che si trasmettono dagli animali all’uomo) presso il Centro cinese per il controllo e la prevenzione delle malattie a Pechino ha sequenziato il genoma del Covid-19 e pubblicato il giorno dopo. L’11 marzo 2020 il Covid-19 è stato dichiarato pandemico dall’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS). Il 16 marzo 2020, usando la sequenza di Zhang Yongzhen, il primo vaccino mRNA ha iniziato la sua sperimentazione clinica di fase uno. L’11 dicembre 2020 US Food and Drug Administration ha approvato il vaccino Pfizer-BioNTech Covid-19, entrando nella storia non solo come il primo vaccino mRNA mai approvato per gli esseri umani, ma anche come il primo ad avere un tasso di efficacia del 95% negli studi clinici. L’approvazione del vaccino a mRNA Moderna è seguita a breve distanza il 18 dicembre 2020. Il precedente detentore del titolo di “vaccino più veloce di sempre”, il vaccino contro gli orecchioni, ha impiegato quattro anni. I vaccini Moderna e Pfizer-BioNTech hanno impiegato solo 11 mesi.
La teoria dietro il vaccino mRNA è stata sperimentata da Katalin Karikó e Drew Weissman, scienziati dell’Università della Pennsylvania, entrambi recentemente hanno ricevuto il premio Lasker 2021, il massimo premio americano per la ricerca biomedica. Tuttavia, anche nel 2019 si riteneva che i vaccini mRNA tradizionali fossero lontani almeno cinque anni. La pandemia ha accelerato questo campo della medicina di mezzo decennio.
Kathryn Whitehead, professoressa associata di ingegneria chimica e biomedica alla Carnegie Mellon University, collaboratrice chiave di Katalin Karikó e Drew Weissman, ammette:
«In questo scenario di emergenza non c’erano molte persone nel mondo della terapeutica mRNA che avrebbero immaginato tassi di efficacia iniziale del 95%».
Le possibilità adesso sono apparentemente infinite. O, come dice Anna Blakney: «Ora è come dire OK, ha funzionato per una glicoproteina virale, quali altri vaccini possiamo fare con essa? E cosa possiamo fare oltre a questo?».
Dragony Fu, professore associato presso il dipartimento di biologia, all’Università di Rochester, ha ricevuto un finanziamento accelerato per il suo laboratorio dalla National Science Foundation per la ricerca sulle proteine RNA, ha detto:
«Se attualmente stiamo assistendo al vaccino a mRNA 1.0 per il Covid-19, il 2.0 affronterà altre due categorie di malattie, uno è patogeno, come la Sars ma questa tecnologia si può applicare ad altri virus come l’HIV. Le aziende già prima del Covid-19 stavano sviluppando vaccini a mRNA contro l’Hiv; la malattia da virus Zika dovuta alla puntura di zanzara; l’herpes e parassiti malarici nel campo degli agenti patogeni. L’altra categoria è quella delle malattie autoimmuni, questo è intrigante perché sta andando oltre la definizione molto stretta di un vaccino. Il futuro potrebbe coinvolgere “trattamenti” di mRNA, per esempio per ridurre l’infiammazione, in teoria, questo campo apre tante possibilità».
Yizhou Dong, professore associato di farmaceutica e farmacologia della Ohio State University, è specializzato in piccole sfere di grasso, o lipidi, necessarie per ospitare mRNA e consegnarlo in sicurezza alle cellule senza essere immediatamente distrutto dal nostro corpo. I lipidi sono stati descritti come “l’eroe non celebrato”, perché senza che la consegna dei lipidi fosse finalmente perfezionata e approvata nel 2018, non ci sarebbe stato nessun vaccino mRNA Covid-19 entro il 2020.
Yizhou Dong ha detto:
«Prima del Covid-19, c’erano molti studi di ricerca che cercavano applicazioni più ampie della combinazione di questa nuova tecnica di consegna dei lipidi con mRNA, tra cui disturbi genetici, immunoterapia del cancro, malattie infettive e infezioni batteriche. Finché si ha l’antigene e si può sequenziare la proteina, in teoria dovrebbe funzionare».
Malattie trattate con la tecnologia mRNA
Grazie alla svolta combinata nella consegna dei lipidi e nella tecnologia mRNA, i vaccini e i trattamenti in sviluppo includono la terapia mRNA di Translate Bio per la fibrosi cistica e la sclerosi multipla; il vaccino mRNA di Gritstone Oncology e Gilead Sciences per l’HIV; le terapie di Arcturus Therapeutics per la fibrosi cistica e le malattie cardiache; lo sviluppo di terapie mRNA per gravi malattie polmonari e asma, portato avanti da Ethris, start-up tedesca, insieme a AstraZeneca.
I ricercatori stanno esplorando anche soluzioni per le malattie tropicali. Moderna è vicina alla fase due (su tre) dei test clinici del vaccino mRNA sia per Zika sia per Chikungunya. Entrambe sono descritte come “trascurate”, così chiamate perché colpiscono le popolazioni più povere del mondo e non ricevono ricerche e finanziamenti adeguati. La velocità e il costo dei vaccini mRNA potrebbero cambiare questo paradigma e segnare la fine delle malattie tropicali trascurate.
Vaccino mRNA per l’influenza
Forse il primo nuovo vaccino mRNA a raggiungere i nostri scaffali sarà per un nemico più familiare, l’influenza. I virus dell’influenza sono responsabili di circa 290.000-650.000 morti all’anno in tutto il mondo. Kathryn Whitehead ha detto:
«È molto probabile che vedremo vaccini mRNA contro l’influenza nel prossimo futuro, questi vaccini mRNA sono stati in sviluppo per anni, gli studi clinici fino ad oggi sono stati incoraggianti. Attualmente ci sono anche cinque studi clinici per l’influenza A, compreso uno in fase due».
Paul Hunter, professore di protezione della salute presso l’Università dell’East Anglia nel Regno Unito, è anche consulente per l’OMS, ha detto:
«Il vaccino in fase due potrebbe arrivare appena in tempo, alcuni paesi potrebbero avere un’epidemia di influenza che potrebbe causare più vittime di Covid-19».
Anna Blakney ha aggiunto:
«Diverse aziende farmaceutiche stanno anche perseguendo vaccini mRNA e trattamenti per il cancro. Le cellule tumorali spesso hanno determinati marcatori di superficie che il resto delle cellule del corpo non hanno. Puoi addestrare il tuo sistema immunitario a riconoscere e uccidere quelle cellule, proprio come puoi addestrare il tuo sistema immunitario a riconoscere e uccidere un virus. È la stessa idea, devi solo capire quali proteine sono sulla superficie delle cellule tumorali e usarle come vaccino. L’idea di una medicina personalizzata e specifica per il paziente è stata una prospettiva allettante per anni, questa potrebbe essere un’altra porta spalancata dal mRNA. In teoria, tirano fuori il tumore, lo sequenziano, vedono cosa c’è sulla sua superficie, e poi per il paziente fanno un vaccino specifico».
Resistenza agli antibiotici
Ora se i trattamenti con mRNA 2.0 stanno arrivando per il cancro, l’HIV e le malattie tropicali, che cosa potrebbe essere ancora più avanti con il 3.0?
Anna Blakney ha detto:
«Un enorme settore di preoccupazione per la medicina moderna è la resistenza agli antibiotici. Potenzialmente si potrebbe immaginare di fare un vaccino contro il “Clostridium difficile” o alcuni di quei batteri davvero impegnativi da trattare. Non ci sono ancora test ma riviste scientifiche come Frontiers hanno esplorato questa idea».
C’è anche il potenziale per applicazioni commerciali più generali di salute e benessere. Dragony Fu per esempio, suggerisce che l’intolleranza al lattosio (colpisce centinaia di milioni di persone di origine asiatica, tra cui lui stesso), è, in effetti, una condizione medica che riguarda il 68% della popolazione globale) un giorno potrebbe essere curata. Ha detto:
«Mi manca la proteina che mi permette di scomporre il lattosio. In futuro, si potrebbe sviluppare un modo di consegnare il messaggio, mRNA, che renderà la proteina che scompone il lattosio… non è una minaccia per la vita, ma potrei immaginare che sia un’industria da miliardi di dollari».
Yizhou Dong all’Ohio State University, ha anche condotto con successo una sperimentazione sui topi che ha come obiettivo il colesterolo. Le persone con alti livelli della proteina PCSK9 tendono ad avere il colesterolo alto e a sviluppare precocemente malattie cardiache.
Yizhou Dong ha detto:
«Abbiamo notato che dopo un trattamento nei topi, possiamo ridurre il livello della proteina PCSK9 di oltre il 95%, questa sicuramente è una direzione di ricerca molto importante. C’è una società biotecnologica che sta pianificando una sperimentazione clinica utilizzando mRNA per inibire PCSK9».
Tutto questo solleva la domanda: la terapia a mRNA potrebbe darci un’immunità quasi sovrumana? Già i vaccini a mRNA per il Covid-19 portano alcune persone a produrre livelli molto alti di anticorpi, in grado di neutralizzare contemporaneamente diverse varianti del Covid-19.
C’è anche il potenziale per mescolare vari vaccini mRNA in un unico vaccino di richiamo per la salute, che allo stesso tempo potrebbe allontanare tumori e virus. Yizhou Dong, anche se al momento è solo una speculazione, ha detto:
«Si potrebbe prendere un cocktail di mRNA che rendono diverse proteine selettive per il nostro particolare bisogno. Sia Moderna sia Novavax hanno già sviluppato vaccini Covid-19 in combinazione con i vaccini influenzali».
Attualmente abbiamo bisogno di regolari iniezioni di richiamo, queste iniezioni tendono a indolenzire il braccio, a volte con effetti collaterali affaticanti. È emerso che in meno di un anno di utilizzo nel mondo reale, reazioni anafilattiche (senza decessi) sono state osservate in circa 2-5 persone per milione di vaccinati negli Stati Uniti, leggermente più alto, 4,7 per milione, con il vaccino Pfizer-BioNTech rispetto al 2,5 per milione di vaccinazioni con Moderna, secondo un’analisi, anche se ancora basso, questo è 11 volte più alto che con il vaccino antinfluenzale.
Anna Blakney ha detto:
«Stiamo ancora lavorando per capire quanto dura la risposta anticorpale e la risposta cellulare. Ora c’è l’indicazione che dai vaccini mRNA si ottiene una buona risposta delle cellule T di memoria, ma poiché questi studi nella maggior parte dei casi sono iniziati solo da un anno e mezzo, stiamo ancora valutandocapendo per quanto tempo dura questa immunità. La maggior parte delle persone non vuole essere sottoposta a più vaccini ogni anno che li mettono al tappeto per i successivi tre giorni».
Vaccino RNA autoamplificante (saRNA), e vaccino convenzionale mRNA
Anna Blakney nel suo laboratorio presso l’Università della Columbia Britannica, sta lavorando sul vaccino RNA autoamplificante (saRNA), e quello a mRNA convenzionale. RNA autoamplificanti hanno mostrato una maggiore espressione dell’antigene a dosi inferiori rispetto al mRNA convenzionale, suggerendo che questa tecnologia può migliorare l’immunizzazione.
Anna Blakney ha detto:
«Il primo ha gli stessi componenti strutturali del normale mRNA, ma una volta all’interno di una cellula può fare copie di se stesso. Ciò è davvero vantaggioso perché saRNA rispetto a mRNA consente di utilizzare una dose molto bassa, di solito è circa 100 volte meno di mRNA. Significa minor costo di produzione e meno dolore al braccio. I vaccini mRNA in una corsa della tartaruga contro la lepre, possono essere andati avanti per combattere Covid-19, ma alla fine potrebbe vincere il vaccino RNA autoamplificante (saRNA), ha appena ricevuto 195 milioni di dollari di finanziamento da AstraZeneca (che si confronta favorevolmente con i 29 milioni di dollari ricevuti da Ethris per il suo sviluppo del vaccino contro le malattie polmonari)».
I ricercatori Dragony Fu, Yizhou Dong, Kathryn Whitehead e Anna Blakney nel frattempo continuano a cavalcare – e guidare – l’onda del RNAissance. Ovunque li porti, una cosa è certa: non sarà mai più la stessa nicchia, campo di ricerca anonimo che conoscevano una volta, soprattutto se metti in evidenza video esplicativi su TikTok come ha fatto Anna Blakney. Sorridendo, in conclusione ha detto:
«La mia intera missione è di educare le persone sui vaccini. Ricevo tonnellate di domande casuali, ma ho anche avuto molte persone che mi hanno detto cose come: tu sei la ragione per cui io e il mio partner abbiamo fatto il vaccino. E questo è davvero d’impatto».
