Che cos’è un vaccino?

Che cos’è un vaccino? Come funziona? E poi, quante tipologie di preparati vaccinali esistono? Purtroppo la tendenza generale è quella di bollare questo genere di domande come “banali“, dando per scontato che tutti conoscano le risposte e deridendo chi osa porle o porsele.

La verità è però ben altra. Mettendo da parte l’orgoglio e l’autostima, ci si accorge quanto errata sia la convinzione di sapere, di conoscere sufficientemente bene anche solo le nozioni più basilari. E ciò crea non pochi problemi. Tra tutti, l’errata convinzione di poter parlare ed esprimere pareri sull’argomento in maniera cosciente; di fatto, creando un terreno fertile per la proliferazione di fake news

È per questo che il nostro viaggio alla scoperta dei vaccini, ed in particolare dei vaccini contro Sars-CoV-2, inizia dalle fondamenta della scienza vaccinale, dalle definizioni e dai concetti fondamentali. A partire dalla domanda essenziale: che cos’è un vaccino?

Che cos’è un vaccino?

«I vaccini sono medicinali biologici che hanno lo scopo di prevenire una o più malattie infettive attraverso la stimolazione del sistema immunitario e la conseguente acquisizione della cosiddetta “immunità attiva”  

Per rispondere a questa prima domanda facciamo riferimento alla massina autorità in Italia per quanto riguarda la farmacologia: l’AIFA (o Agenzia Italiana del Farmaco). La stessa che, ad esempio, a fine dicembre ha dovuto convalidare l’approvazione dell’EMA (Agenzia del Farmaco Europea) e autorizzare la vendita e l’utilizzo di Comirnaty (vaccino Pfizer-BioNTech contro Sars-Cov-2) anche sul suolo italiano.

I vaccini sono medicinali, ma non i soliti medicinali. Noi siamo portati a pensare al farmaco come ad una conseguenza, alla cura per una patologia già conclamata. Mai assumeremmo, ad esempio, dello sciroppo per la tosse senza aver prima manifestato sintomi respiratori. I vaccini ribaltano questa nostra concezione, ed è forse questa la ragione principale dei timori di molti.

Sì, perché chi assume un preparato vaccinale non lo fa per curare una patologia ma per prevenirla. L’utilità del vaccino stesso è spesso legata alla conditio sine qua non che il paziente cui venga somministrato non sia mai entrato in contatto col patogeno che causa la malattia. Ed è questa parte quella che suscita maggiori perplessità. Perché assumere un medicinale se si è sani? Perché ingessarsi un piede prima di fratturarselo? In realtà questo paragone è fin troppo semplicistico e per capirlo bisogna prima acquisire qualche nozione basilare di anatomia e immunologia umana.

Come ci ammaliamo?

Stando al Dizionario dell’Università di Oxford, la malattia è:

«una anormale condizione dell’organismo (animale o vegetale), causata da alterazioni organiche o funzionali.»

Dal semplice mal di schiena alle più complesse patologie psichiatriche come la depressione o l’epilessia: sono decine di migliaia le malattie che possono affliggere l’essere umano. Molte, non tutte, sono causate da fattori esterni, come virus, batteri funghi, che provano continuamente ad infettare il nostro corpo.

La medicina li chiama patogeni, ovvero:

« […] agenti biologici responsabili dell’insorgenza della condizione di malattia nell’organismo ospite.» (Wikipedia)

Antigene
Quando un nuovo patogeno o una nuova malattia entra nel nostro corpo, porta con sé un nuovo antigene. Per ogni nuovo antigene, il nostro corpo deve costruire un anticorpo specifico che può attaccare l’antigene e combattere il patogeno. (Fonte: WHO)

Quando ci riescono, provocano la malattia. Ma la battaglia non è finita. Anche se il patogeno è riuscito a superare i sistemi di sicurezza superficiali del nostro organismo, come l’epidermide (magari attraverso una ferita), a questo punto interviene infatti il nostro sistema immunitario, un vero e proprio esercito incaricato di eliminare l’intruso prima che possa far gravi danni.

Il sistema immunitario

Data la sua vastità e complessità, servirebbero ore per parlare in maniera sufficientemente approfondita del nostro sistema immunitario, oltre a competenze che possiedono soltanto medici immunologi specializzati, cosa che noi non siamo. In sintesi, il sistema immunitario è:

« […] una complessa rete integrata di mediatori chimici e cellulari, di strutture e processi biologici, sviluppatasi nel corso dell’evoluzione, per difendere l’organismo da qualsiasi forma di insulto chimico, traumatico o infettivo alla sua integrità.» (Wikipedia)

È un sistema efficiente quello immunitariocapace nella maggior parte dei casi di rispondere autonomamente agli attacchi sferrati da migliaia di patogeni differenti. Tutto grazie ad una famiglia di proteine, dette antigeni, rilevabili come estranee e in grado di far scattare una sorta di campanello d’allarme nell’organismo.

Il tempo è un fattore fondamentale. Non ce n’è molto per sopprimere l’intruso prima che provochi danni irreparabili, compresa la morte dell’individuo. Proprio per questo ognuno di noi possiede differenti articolazioni del sistema immunitario: la prima, detta sistema immunitario innato, è presente in ogni essere umano sin dal momento della nascita; la seconda, detta sistema immunitario acquisito, si guadagna nel corso degli anni.

L’immunitario innato è un sistema di difesa molto veloce, ma poco specifico e quindi in grado di rispondere adeguatamente a non molti patogeni. L’immunitario acquisito è decisamente più specifico, e quindi efficace contro tanti più agenti patogeni, ma richiede molto più tempo per attivarsi. A volte troppo.

Ed è quando ci mette troppo tempo che il patogeno rischia di avere il sopravvento, uccidendo l’organismo che lo ha forzatamente ospitato. Come si dice in gergo però, se non ti uccide, ti fortifica. Vale anche per il sistema immunitario.

(Fonte: Wikipedia)

La memoria immunologica

Se da una malattia si guarisce, significa che la risposta immunitaria ha avuto successo ed è riuscita ad elaborare in tempo una strategia di difesa/offesa. La quale verrà conservata nel tempo. Il nostro sistema immunitario si ricorda degli antigeni identificati ed anche della strategia attuata per contrastare i relativi patogeni. Così, se in un prossimo futuro l’organismo dovesse incontrarlo nuovamente, saprebbe cosa fare e la risposta immunitaria sarebbe notevolmente più veloce. Alle volte talmente veloce da riuscire ad impedire al virus o al batterio di insediarsi.

Vaccini e Anticorpi
Un vaccino è un piccolo e innocuo frammento dell’organismo e include parte dell’antigene. Quanto basa al nostro corpo per imparare a costruire il relativo anticorpo. Così, se il corpo dovesse incontrare il vero antigeno in un secondo momento, saprebbe già come combatterlo. (Fonte: WHO)

Rimane evidente come, in ogni caso, contare sull’immunità acquisita e sulla memoria immunitaria sia rischioso. Sono tante le malattie il cui tasso di mortalità è tale da non rendere improbabile la morte di chi le contrae. Il vaiolo, ad esempio, uccide il 30% degli adulti infettati e l’80% dei bambini. La rabbia, se non diagnosticata in tempo (e spesso quando appaiono i primi sintomi è già troppo tardi) conduce alla morte quasi il 100% degli individui che la contraggono.

Certo, ci sono i farmaci. Tante malattie possono essere curate “integrando” il nostro sistema immunitario con dei medicinali. Ma non tutte. E la rabbia ed il vaiolo sono tra queste.

Cosa possiamo fare allora? Sperare di non incontrare mai determinati patogeni? Fino a poco meno di 250 anni fa, sperare era effettivamente l’unica cosa che si potesse fare. Poi tutto cambiò. E cambiò grazie all’intuizione di un medico inglese, tale Edward Jenner, il padre dell’immunoprofilassi.

La storia del vaccino contro il vaiolo

Siamo in Inghilterra, più precisamente a Berkeley, nel Gloucestershire. Sono i primi anni del XIX secolo e l’Europa è sferzata da continue epidemie di vaiolo che, di volta in volta, decimano la popolazione. Ormai si tratta di fenomeni ricorrenti, contro i quali le autorità possono fare ben poco. Gli studiosi studiano, ma i risultati sono scarsi. Una cura non si trova e l’alta trasmissibilità del virus del vaiolo rende praticamente impossibile ogni forma di contenimento. Con risultati, l’abbiamo detto, catastrofici.

Tra gli studiosi che studiano c’è anche Edward Jenner, marito e padre di tre figli, medico, che vive proprio qui, a Berkeley, nel Gloucestershire. Anche se si è laureato a Londra, Jenner è un medico di campagna: esercita infatti nella sua cittadina natale, abitata prevalentemente da contadini o allevatori di bestiame. Nonostante ciò, in parallelo all’attività di medico di paese, svolge anche studi sulle malattie alla ricerca di cure efficaci.

E la soluzione ad una delle peggiori piaghe che l’umanità abbia mai dovuto affrontare, arriva grazie ad una tanto semplice quanto geniale intuizione. Jenner nota infatti come gli allevatori di Berkeley tendano ad ammalarsi di una forma leggera di vaiolo, il cosiddetto vaiolo bovino, trasmesso da animali infetti, e che una volta guariti, questi sviluppavano l’immunità anche contro il vaiolo umano, ben più grave.

In realtà che l’esposizione a determinate malattie, in caso di guarigione, garantisse una sorta di immunità dalle re-infezioni era un principio già noto da tempo. Perfino Tucidide, nel suo resoconto della peste di Atene del 429 a.C., faceva notare come chi contraesse la malattia ne diventava poi perennemente immune.

La variolizzazione

Secoli dopo, intorno all’XI sec.,  in Medio Oriente si diffuse la variolizzazione, un processo che sfruttava proprio la memoria immunologica (ancora sconosciuta nel suo meccanismo d’azione completo) per proteggere le persone dalle epidemie di vaiolo, già allora ricorrenti. Il procedimento era semplice: alcuni individui sviluppavano una forma “attenuata” di vaiolo, detta vaiolo minor, che aveva nella maggior parte dei casi una prognosi positiva. Il processo di variolizzazione consisteva nel prelevare del pus infetto dalle lesioni cutanee provocate dalla malattia e nell’iniettarle nel corpo di un individuo sano. Questi poi sviluppava la patologia in forma attenuata (il vaiolo minor) e dopo qualche settimana guariva, ottenendo al contempo un’immunità valida vita natural durante.

La variolizzazione rimaneva comunque un procedimento rischioso: se era vero che molti guarivano e si immunizzavano, altri invece venivano sopraffatti dalla malattia. Motivo per cui, nonostante il suo grande potenziale, questa profilassi non riscosse grande successo oltre gli Urali, in Europa.

L’intuizione di Jenner

Solo Jenner riuscì a trovare la chiave di volta, riducendo al minimo il rischio di morte, rischio che aveva reso impraticabile su larga scala la variolizzazione. Riuscì ad intuire come non fosse necessario iniettare materiale infetto dal virus umano ma bastasse quello animale, meno aggressivo e dalla mortalità decisamente più bassa. Neppure la vaccinazione di Jenner (dal vaiolo vaccino, virus delle vacche) era perfetta ed esente da rischi ma rappresentava comunque un notevole passo avanti. Il primo di molti, compreso quello fatto un cinquantennio dopo da Louis Pasteur, che riuscì ad ottenere un vaccino composto da virus uccisi grazie al calore e che quindi non provocavano la vera e propria malattia prima di immunizzare il soggetto. Si riuscì finalmente a valorizzare il potenziale della variolizzazione, fino ad allora inespresso.

Milleottocento, millenovecentosettantanove: il 9 dicembre l’OMS certifica l’eradicazione del vaiolo. In un secolo l’intuizione di Jenner ha permesso di liberarsi di un virus che, solo nel XX secolo, aveva fatto 500 milioni di morti nel mondo.

Cosa aveva scoperto Jenner? Jenner aveva appena scoperto, di fatto, i vaccini. Aveva capito che per sviluppare gli anticorpi (e quindi l’immunità) ad un dato patogeno non era necessario entrare in contatto diretto con esso ma bastava “incontrarne” una forma attenuata. Il tutto con notevoli benefici in termini di riduzione del rischio.

Dal primo e rudimentale vaccino contro il vaiolo siamo oggi arrivati ad essere in grado di prevenire decine di malattie che sino ad un secolo fa erano considerate mortali. E, senza dubbio, saremo in grado di prevenirne tante altre in futuro.

Quanti tipi di vaccini esistono?

Non solo: i progressi fatti in campo medico hanno permesso di sviluppare tecniche sempre più raffinate di immunizzazione, con vaccini costruiti con l’apporto delle ultime bio-tecnologie disponibili sul mercato. Sono ben lontani i tempi del pus e delle siringhe delle pustole infette, oggi i vaccini sono piccoli gioielli della bioingegneria.

I più classici sono quelli a patogeni vivi attenuati, eredi diretti di quello sviluppato da Jenner, che contengono versioni “indebolite” dei patogeni contro cui cerchiamo protezione. Esempi ne sono quelli per il morbillo o la varicella.

Vi sono poi, e sono gli eredi dell’intuizione di Pasteur, quelli a patogeni inattivatiCome dice il nome stesso, contengono virus o batteri uccisi grazie al calore o a particolari sostanze chimiche ma che sono comunque in grado di attivare ancora la risposta del nostro sistema immunitario, senza però far ammalare il soggetto che riceve il vaccino. Esempi: il vaccino contro l’Epatite A, la poliomelite o l’influenza.

Più recenti sono i vaccini ad antigeni purificati, prodotti attraverso raffinate tecniche di purificazione di quelle componenti del batterio o del virus che interagiscono con l’organismo, o quelli ad anatossine/tossoidi, prodotti nella maggior parte dei casi da quelle proteine rilasciate dal microrganismo che sono in grado di determinare la malattia.

Da ultimi, non solo nella nostra disamina ma anche cronologicamente, ci sono quelli a DNA ricombinante biotecnologici, che non contengono più patogeni o parti di esso ma (detto in maniera semplicistica) le istruzioni utili all’organismo per immaginare una copia dell’antigene e sviluppare i relativi anticorpi. Esempio: il celebre Comirnaty, il tanto atteso vaccino contro Sars-Cov-2. Ma di lui, di Comirnaty, ci occuperemo in maniera approfondita nel terzo episodio di questa serie.

Ora che abbiamo risposto ad alcune domante tanto elementari quanto importanti, possiamo proseguire il nostro viaggio nel mondo dei vaccini, scoprendo come questi vengono sviluppati e quali siano i controlli effettuati per garantire la loro efficacia e, soprattutto, sicurezza.

Non oggi però. Per scoprirlo vi diamo appuntamento al prossimo episodio di “Apologia di un vaccino” che potrete trovare su Editoriale la prossima settimana. Non mancate!

Pio Guerra

Scrivo su Notiziæ dal 2020 e su Editoriale sin dalla sua fondazione. Sono appassionato di storia, motori e giornalismo. Collaboro anche con alcune testate locali.

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