Vaccini DNA: cambiare il trucco genetico dell'umanità

L'India il mese scorso ha iniziato a vantarsi di aver creato, e approvato dal suo organismo di regolamentazione, il primo vaccino a DNA al mondo, ZyCoV-D.

Il vaccino, sviluppato da una società chiamata Zydus Cadila, prevede di averlo disponibile per l'uso già il mese prossimo, dando speranza a un paese che ha subito più di 447,000 morti per mano del virus.
Che cos'è un vaccino a DNA e questa nuova classe di vaccinazioni potrebbe diventare il prossimo strumento nella lotta mondiale contro il COVID-19?

Un vaccino a DNA è una forma di vaccino software, ha spiegato il prof. Jonathan Gershoni dell'Università di Tel Aviv.
Un vaccino software è quello in cui gli scienziati vaccinano con il progetto del virus – solo il DNA o l'RNA corrispondente ai geni che codificano per la proteina spike – iniettandolo in modo gradevole ed efficace nel corpo. Le cellule quindi sintetizzano la proteina virale, che porta alla produzione di anticorpi contro il picco virale.

Questo è l'opposto di un vaccino hardware, che in realtà contiene hardware, cioè frammenti fisici della proteina del virus.

"Puoi avere un vaccino hardware che consiste in un virus ucciso, ad esempio, o un virus attenuato", ha spiegato Gershoni. “Oppure puoi avere anche un vaccino a subunità, come il vaccino per l'epatite B, che è solo una proteina spike purificata.

"Il sistema immunitario identifica la presenza della proteina virale... e questo stimola il sistema immunitario a rispondere e a produrre anticorpi mirati altamente specifici che inattivano il virus".

Tutti i vaccini tradizionali per l'infanzia che esistono oggi sono vaccini hardware.

Tuttavia, dalla fine degli anni '1980, gli scienziati hanno iniziato a giocare con l'idea che potrebbero esserci applicazioni per l'iniezione diretta di DNA o RNA, prima nel tentativo di sviluppare la terapia genica e, più recentemente, nello sviluppo di quelli che Gershoni chiama vaccini software.

"Sappiamo che il flusso di informazioni in biologia va così: il materiale genetico è immagazzinato in una molecola molto stabile, il DNA a doppio filamento", ha detto Gershoni. “Tuttavia, le informazioni che fluiscono dal gene devono essere trascritte per creare un materiale genetico usa e getta e intermedio sotto forma di RNA. Quindi, l'RNA nel senso tradizionale, è semplicemente una copia usa e getta del gene del DNA".

Tuttavia, è l'RNA e non il DNA che è in grado di interagire con i macchinari per la produzione di proteine, noti come ribosomi. I ribosomi sono ciò che riconoscono l'RNA e traducono sistematicamente il materiale genetico, che è scritto nel linguaggio dell'RNA, nell'hardware, vale a dire la proteina.

"L'hardware è la proteina e i manuali di istruzioni, le ricette che ci dicono come produrre queste proteine, possono essere nel DNA o nell'RNA", ha detto. “DNA o RNA, quindi, rientrano nella categoria dei vaccini software”.

All'inizio, gli scienziati hanno preferito il DNA perché è molto meno schizzinoso dell'RNA, che si scompone facilmente. Ma d'altra parte, l'RNA è un modo più diretto di consegnare il manuale di istruzioni perché i ribosomi non possono interagire con il DNA. Pertanto, nei sistemi che utilizzano il DNA come materiale genetico da trasferire, il passaggio successivo richiesto, una volta che il DNA è stato consegnato alle cellule, è che quelle cellule devono creare copie di RNA dei geni. Solo allora la copia RNA del DNA estraneo può essere tradotta dai ribosomi per produrre la proteina bersaglio che può quindi stimolare la corretta risposta immunitaria.

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