Come funzionano i vaccini a mRNA? | SciShow

Due dei vaccini che abbiamo per la COVID-19 hanno la particolarità di essere i primi vaccini mRNA a vedere un uso diffuso negli esseri umani. Ma come funzionano, e come sono diversi dalla litania di vaccinazioni che probabilmente hai ricevuto da bambino?

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Due dei vaccini che abbiamo per COVID-19 hanno la particolarità di essere i primi vaccini mRNA a vedere un uso diffuso negli esseri umani. Si tratta di una tecnologia vaccinale che utilizza un tipo di molecola chiamata RNA per insegnare alle nostre cellule come resistere alle malattie. Quindi, come funzionano, e come sono diversi dalla litania di vaccinazioni che probabilmente hai ricevuto da bambino?

Diamo un’occhiata. Tutti i vaccini fanno una cosa fondamentale. Imitano un agente che causa la malattia, o patogeno, con l’obiettivo di fare la spia al tuo sistema immunitario. Poi, il tuo sistema immunitario sa cosa fare se quell’agente patogeno si presenta. I vaccini mRNA fanno anche questo, ma rappresentano una differenza dal modo in cui abbiamo introdotto gli agenti patogeni in passato.

La maggior parte delle volte, abbiamo usato un po’ della cosa reale. Come degli agenti patogeni uccisi, o quelli vivi che sono stati indeboliti. O solo pezzi di essi, o anche sostanze che i batteri producono e basta. In ogni caso, questi pezzi che il nostro sistema immunitario può individuare si chiamano antigeni.

Ogni antigene ha una forma unica per un particolare patogeno. Quando prendi un vaccino, il tuo sistema immunitario vede l’antigene e suona l’allarme. Questo innesca la formazione di cellule di memoria che ricordano i cattivi, così come gli anticorpi che disabilitano l’agente patogeno se cercasse di invadere in futuro.

Ora, i vaccini mRNA realizzano ancora questo obiettivo. Ma invece di pezzi di patogeni, o qualsiasi altra strategia che abbiamo usato in passato, contengono RNA messaggero, o mRNA in breve. Funziona un po’ come dare alle nostre cellule un kit per costruire il proprio antigene invece dell’antigene vero e proprio. Il prodotto finale è lo stesso, ma abbiamo chiesto alle nostre cellule di fare il lavoro pesante.

Questo perché le cellule sono più brave di noi in queste cose. Possiamo scherzare con gli agenti patogeni tutto il giorno, ma le cellule sanno già come fare gli antigeni se noi forniamo solo le istruzioni. Non è l’unico modo per progettare un vaccino velocemente, ma è un ottimo strumento da avere a portata di mano quando arriva una pandemia.

Quindi come si programma una cellula per fare un antigene? Beh, la versione semplice è che si prende in prestito il macchinario che sta già usando. Vedi, la maggior parte di ogni cellula contiene una copia completa del nostro genoma, la somma totale delle istruzioni necessarie per crearci, scritte nel DNA.

Quelle informazioni vengono tradotte in proteine, che fanno tutto il lavoro effettivo dell’essere vivi. Ogni proteina ha un lavoro, specificato nel manuale di istruzioni del DNA. Quando è il momento di fare una proteina, la cellula deve fare riferimento a quelle istruzioni.

Ma il DNA rimane in un punto: il nucleo della cellula. Le proteine, nel frattempo, sono fatte fuori dal nucleo. La soluzione è copiare le istruzioni e inviare un messaggio fuori dal nucleo. Potreste capire dove si va a parare. Quel messaggio è fatto di RNA messaggero, che contiene una copia delle istruzioni del DNA da usare nella produzione di proteine.

Il messaggio esce dal nucleo e si fa strada verso un ribosoma nella cellula. Questo pezzo di macchinario legge l’mRNA e traduce il messaggio in una proteina. È qui che entra in gioco la parte intelligente, perché noi conosciamo il codice genetico e possiamo scrivere il nostro messaggio da far tradurre alla cellula.

Questo è ciò che è un vaccino mRNA: un messaggio genetico codificato da noi alle nostre cellule, che devono elaborare con i loro anelli decodificatori molecolari. Invece di un antigene, contengono il modello di mRNA per costruire un antigene. Nel caso dei nostri vaccini COVID-19, il messaggio codifica per un antigene chiamato proteina spike.

Questi spike spuntano dal virus, che li usa come una chiave per sbloccare e infettare le cellule delle persone. Quando le iniezioni vanno nella parte superiore delle braccia delle persone, le molecole di mRNA all’interno si fanno strada nelle cellule e nei ribosomi, che sono più che felici di fare il loro lavoro e tradurre il messaggio.

Le nostre cellule mostrano gli spike finiti sulla loro superficie. Il nostro sistema immunitario li individua e inizia ad agire. Da lì, si pensa che le cose funzionino più o meno come i vaccini tradizionali. Il sistema immunitario produce cellule di memoria e anticorpi, e una volta che queste difese sono entrate in azione, boom. Sei pronto a combattere il vero affare.

Ma mentre speriamo che queste cellule di memoria durino per un po’, il messaggio non lo fa. Non trova mai la sua strada nel nucleo, quindi non può incasinare il nostro progetto principale del DNA. Il che significa che non sta manipolando i nostri geni o altro. Gli effetti sono davvero molto simili a quelli di ogni altro vaccino che abbiate mai ricevuto.

Questi vaccini mRNA sono stati progettati abbastanza rapidamente in risposta alla pandemia, ma questo non significa che siano venuti fuori dal nulla. Infatti, gli scienziati conoscono il potenziale dei vaccini mRNA da decenni. Ma ci sono voluti anni di test e messa a punto per ottenere la tecnologia giusta.

Per esempio, i ricercatori hanno dovuto capire come far durare le molecole di RNA abbastanza a lungo nel nostro corpo per essere effettivamente tradotte. E hanno dovuto elaborare il veicolo di consegna perfetto per portare l’mRNA nelle cellule, e minimizzare gli effetti collaterali.

Anche con tutto questo in mano, prima d’ora, nessun vaccino a base di RNA era mai uscito dagli studi clinici, e non c’era alcuna garanzia che avrebbe mai funzionato. Ma quelli che abbiamo per COVID-19 funzionano. Almeno, per quanto ne sappiamo finora, sono abbastanza sicuri ed efficaci da aiutare a tenere la pandemia sotto controllo.

E con la tecnologia che si mostra così promettente, c’è un rinnovato interesse per alcuni vecchi tentativi di vaccino mRNA per cose come la rabbia e Zika. Alcuni potrebbero anche combattere il cancro.

Ecco cos’è un vaccino mRNA: una nuova forma di vaccino che insegna alle tue cellule come fare qualcosa che il tuo sistema immunitario può imparare. Non sono così diversi come si potrebbe pensare, ma hanno un sacco di potenziale. I vaccini mRNA sono un modo elegante per affrontare una crisi globale.