Il vaccino è considerato una delle più grandi scoperte mediche fatte dall’uomo, rappresentando un importante ed efficace strumento di prevenzione della sanità pubblica che consente di evitare la diffusione di malattie anche gravi, persino mortali.
Grazie alle vaccinazioni è stato possibile debellare patologie un tempo molto diffuse o, comunque, a ridurne in maniera drastica l’incidenza. I vaccini hanno dunque un ruolo fondamentale nella storia della medicina. Alcuni studi stimano che fino al 2020, essi abbiano evitato 25 milioni di morti; si tratta di 7.000 vite salvate al giorno.
Le origini
Nel 1796 Edward Jenner inventò un metodo per potersi proteggere dal vaiolo, una delle malattie infettive con maggiore impatto sull’umanità. Questi osservò che i contadini contagiati dal vaiolo bovino, una volta superata la malattia, non si ammalavano della sua variante umana molto più grave. Così prelevò dalla pustola di un mungitore affetto da vaiolo bovino del materiale purulento e lo iniettò nel braccio di un bambino di 8 anni. Dopo alcuni mesi, allo stesso bambino fu inoculato del pus vaioloso umano, ma, come previsto da Jenner, il virus non attecchì.
Proprio i bovini, portatori del vaiolo, hanno quindi dato il nome a questa rivoluzionaria scoperta medica: il termine vaccino deriva infatti da variolae vaccinae, ossia vaiolo della vacca. In seguito, nell’800, ci si rese conto che il vaccino antivaiolo aveva un’efficacia straordinaria, tanto che alcuni stati lo resero obbligatorio per legge. In Italia, fu Luigi Sacco (1769-1836), medico della Repubblica Cisalpina, a diffondere la vaccinazione di Jenner. Grazie a questo vaccino il vaiolo è stato debellato. Nel tempo, i progressivi sviluppi della conoscenza scientifica, hanno garantito la produzione di ulteriori vaccini per controllare numerose patologie.
Si conoscono oggi numerosi vaccini utili a contrastare malattie alquanto difficili da curare, per esempio la poliomielite, la difterite, l’epatite A e B, la febbre gialla, il tifo, la meningite, e molte altre.
Meccanismo d’azione dei vaccini
Il principio alla base del funzionamento dei vaccini è rimasto sostanzialmente il medesimo negli anni, lo scopo principale è quello di allenare l’organismo a difendersi da virus o batteri che possono potenzialmente causare malattie gravi o mortali.
L’inoculazione di una porzione o di una quantità innocua dell’agente patogeno stimola nell’organismo una risposta del nostro sistema immunitario che crea le difese necessarie a combattere l’invasore. In caso di una successiva effettiva esposizione al virus, l’organismo vaccinato sa già come si deve difendere e adotta tempestivamente le misure necessarie ad eliminare l’aggressore. Il principio su cui si basa la vaccinazione è quello della memoria immunitaria: il sistema immunitario, una volta entrato in contatto con una sostanza estranea, ne fa memoria e la ricorda in futuro. La vaccinazione dunque favorisce, in modo attenuato, il primo incontro con determinati virus e induce il sistema immunitario a rispondere producendo cellule e anticorpi specifici in grado di difendere l’organismo in futuro in modo tempestivo, qualora entrasse nuovamente a contatto con quell’agente infettivo.
Senza le vaccinazioni, il nostro corpo può infatti impiegare anche due settimane di tempo per produrre una quantità di anticorpi sufficiente a contrastare l’invasore. Un intervallo di tempo durante il quale il microrganismo può causare danni, anche irreparabili, al nostro organismo.
Composizione dei vaccini
I vaccini sono prodotti utilizzando agenti infettivi virali attenuati, inattivati o uccisi. Sebbene i vaccini siano prodotti in modi diversi, sono accumunati dalla presenza dei componenti virali, detti antigeni, che stimolano la risposta immunitaria dell’organismo. Gli antigeni presenti nei vaccini, nella maggior parte dei casi non sono sufficienti a causare la malattia di cui sono responsabili ma solo a suscitare la risposta del sistema immunitario.
Come già accennato, le strategie utilizzate per l’attuazione dei vaccini e la stimolazione della risposta immunitaria sono diverse e riassumibili come segue:
- Inoculazione di virus attenuati, in maniera tale da permettere la normale replicazione del microrganismo senza causare l’insorgere di eventuale patologia nell’organismo ove è stato inoculato.
- virus inattivi o uccisi, utili per l’individuazione da parte del sistema immunitario che scatena la reazione difensiva.
- Le più recenti tecniche di produzione dei vaccini, inoltre, prevedono l’impiego delle biotecnologie che agiscono sul patrimonio genetico dei virus. Ad esempio, il nuovo vaccino per Covid-19 è composto da frammenti di mRNA (RNA messaggero) che contengono le istruzioni perché le cellule dell’individuo sottoposto a vaccino, sintetizzino le proteine Spike, queste ultime utilizzate normalmente dal virus stesso per penetrare nelle cellule ospiti.
Le fasi di sviluppo
Il processo di sviluppo di un vaccino è generalmente lungo e complesso e si articola tramite diversi passaggi. Nella fase preliminare e preclinica, vengono effettuati esperimenti in vitro (colture cellulari) per stabilire la composizione qualitativa e quantitativa più efficace del medicinale per garantire una risposta immunitaria.
In caso di successo si da seguito alla sperimentazione clinica, a sua volta divisa in 4 fasi:
- fase I o safety trials: prevede la somministrazione del vaccino ad un numero ristretto di volontari (alcune decine), con l’obiettivo di valutare la sicurezza del preparato, la tollerabilità ed eventuali effetti collaterali.
- fase II: superata la fase I si da seguito agli expanded trials, in cui il vaccino è somministrato a centinaia di volontari. In questa fase viene valutata nuovamente la tossicità insieme alla capacità di determinare una risposta immunitaria.
- fase III: il vaccino viene testato su decine di migliaia di volontari, verificandone ulteriormente l’efficacia ed eventuali effetti collaterali più rari su larga scala.
Sulla base di questi risultati gli organi deputati all’approvazione del vaccino valutano la possibilità di autorizzarne la commercializzazione.
Si apre quindi la fase IV, dopo l’entrata in commercio e la somministrazione massiva del medicinale.
Autore: Gaia Adria
Classe II^B
Scuola secondaria di I grado – Istituto Orsoline di San Carlo, Milano
Progetto divulgazione scientifica AIB&OSC
Docente responsabile: Elisa Mapelli Mozzi
Sitografia
– https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/
– https://www.humanitas.it/enciclopedia/vaccini
– https://www.epicentro.iss.it/
– https://www.aifa.gov.it/vaccini
– https://www.chop.edu/centers-programs/vaccine-education-center
AIB - Associazione Italiana Biotech 