Cosa c’entrano i feti umani con la produzione dei vaccini

vaccini
(foto: whitesession via Pixabay)

di Alessondra T Speidel, Postdoctoral Researcher, Karolinska Institutet

La conferenza epicopale statunitense di recente ha rilasciato un documento suggerendo, se possibile, ai Cattolici di scegliere vaccini come quelli prodotti da Moderna o da Pfizer/BioNTech contro COVID-19 piuttosto che quello prodotto dalla Johnson & Johnson, perché per la produzione di quest’ultimo sono state usate cellule embrionali prelevate da un feto abortito.

L’uso di cellule umane embrionali da feti abortiti nello sviluppo dei vaccini è stato dibattuto per alcune religioni. Considerata la gravità della pandemia e il bisogno di vaccinare una significativa percentuale della popolazione a protezione della salute pubblica, la maggior parte delle comunità di fedeli ha dichiarato pubblicamente che è moralmente accettabile ricevere qualsiasi vaccino autorizzato, anche quelli che nelle loro fasi di produzione fanno uso di cellule replicate a partire da quelle prelevate originalmente da feti abortiti. Queste cellule replicate sono prodotti usati in laboratorio cui ci si riferisce come linee cellulari.

Cellule embrionali umane sono state usate per sviluppare vaccini sicuri ed efficaci sin dal 1960 e hanno avuto diversi ruoli anche nel rapido sviluppo di sei degli otto vaccini contro COVID-19 autorizzati (ndt: al mondo).


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Come funziona

Le tecniche di vaccinazione moderne hanno fatto diversa strada dal 1796, da quando cioè Edward Jenner infettò il suo “primo paziente” con vaiolo vaccino per prevenire il vaiolo. Una delle attuali strategie di vaccinazione prevede di hackerare dei virus per conferire da ultimo immunità. L’adenovirus, un virus che può causare raffreddore e altre malattie respiratorie, è stato re-inggnerizzato per creare dei vaccini, tra cui quelli di Johnson & Johnson, Oxford/AstraZeneca, CanSino e Sputnik V contro la COVID-19.

Nella pratica, i geni originali dell’adenovirus, quelli che innescano la malattia, sono eliminati dal virus e rimpiazzati con informazioni genetiche che codificano per la produzione di una piccola parte del coronavirus, la proteina spike. Il sistema immunitario quindi riconosce la proteina spike come estranea e comincia a produrre anticorpi che proteggono da future infezioni da coronavius.

I vius non sono organismi viventi e hanno bisogno di infettare delle cellule per potersi propagare. Per produrre abbastanza adenovirus re-ingegnerizzati, sono necessaire cellule che somiglino abbastanza al target da vaccinare (la popolazione umana). Questo è uno dei motivi per cui gli scienziati utilizzano cellule umane per la produzione di vaccini bassati su adenovirus. Anche l’adenovirus utilizzato in questi vaccini tende a infettare le cellule umane più di cellule di altri organismi, e questo rende più semplice produrre più copie del virus nelle cellule umane. Per questo, a volte si usano linee cellulari embrionali.

Sono due le linee embrionali utilizzate per la produzione di vaccini anti-COVID-19: le cellule embrionali renali umane note come HEK293 e le cellule embrionali umane della retina note come PER.C6. La linea PER.C6 deriva da un aborto volontario avvento nei Pesi Bassi nel 1985, e la linea HEK 293 da una fonte sconosciuta (potrebbe essere stato sia aborto spontaneo che non) nei Paesi Bassi nel 1972 circa.

Johnson & Johnson usa le cellule PER.C6 nello sviluppo del proprio vaccino anti-COVID-19, e il prodotto Oxford/AstraZeneca fa uso delle HEK 293. Anche i vaccini di CanSino Biologics e Sputnik del Gamaleya Research Institute fanno uso delle cellule HEK 293.

Moderna and Pfizer/BioNTech hanno utilizzato le cellule HEK 293 nei loro test iniziali per testare l’effettiva acquisizione delle informazioni genetiche contenute in questi vaccini e la produzione della proteine spike. Ma entrambe le linee cellulari embrionali umane non sono state utilizzate per la produzione di nessuno dei vaccini finali delle aziende.

Le linee HEK 293 e PER.C6 sono state geneticamente modificate per includere la porzione dell‘adenovirus che innesca la sua replicazione. Questo permette la produzione di grosse quantità di vaccini così come permette di rimuovere le istruzioni necessarie alla replicazione dell’adenovirus nei vaccini.

Questo impedisce l’ulteriore replicazione dell’adenovirus nel paziente. Poi la quantità di adenovirus somministrata infetta un numero relativamente controllato di cellule nell’ospite, che permette la produzione di una quantità limitata della proteina spike del coronavirus, abbastanza per l’organismo per montare una risposta immunitaria.

Dopo aver ottenuto una grande quantità di adenovirus contenenti la proteina spike del coronavirus, l’adenovirus viene isolato e purificato dalle cellule embrionali per essere incluso nel vaccino. Nessuna cellula embrionale è inclusa nel vaccino vero e proprio.

Perché si utilizzano cellule umane?

Prima che fossero disponibili le linee cellulari di cellule embrionali umane, venivano usate linee cellulari animali, come quelle renali di scimmia o di cane, e cellule embrionali di pollo per la produzione di vaccini.

Tra il 1955 e il 1963, il vaccino contro la polio venne prodotto in cellule renali di scimmia che in seguito venne scoperto erano state infettate dal simian virus 40 (SV40), rendendo le persone vaccinate suscettibili all’infezione di SV40. Le versioni moderne del vaccino anti-polio sono ancora fatte in modo simile ma oggi sono largamente filtrate così da rimuovere l’originale contenuto di derivazione animale.

Il vaccino contro la polio è anche un esempio di un diverso tipo di vaccinazione basata sugli adenovirus diversi. Si tratta di un vaccino che utilizza una versione inattivata del poliovirus che è stato cresciuto nelle cellule di scimmia. Storicamente, i problemi relativi a potenziali contaminazioni o al contenuto di virus endemici nelle linee cellulari animali hanno incoraggiato la ricerca e l’utilizzo di linee cellulari umani “più pulite”.

Le linee cellulari embrionali sono considerate “pulite” al momento che non hanno avuto tempo per essere infettate da altri potenziali virus contaminanti, rendendole fabbriche di produzioni sicure per la produzione di vaccini basati sugli adenovirus.

L’uso di cellule da feti di aborti volontari per la produzione dei vaccini non è nuovo. Due linee cellulari embrionali umane, note come WI-38 e MRC-5, sono derivate da feti di aborti volontari in Svezia nel 1962 e nel Regno unito nel 1966, rispettivamente, sono state usate storicamente per sviluppare vaccini basati su virus indeboliti o inattivati contro la varicella, l’Herpes zoster, la rosolia, l’patite A, la poliomielite e la rabbia.

La componente polio del vaccino Quadracell e del vaccino contro la rabbia noto come Imovax sono basati su virus inattivati coltivati su cellule MRC-5 sviluppati da Sanofi-Pasteur. Imovax ha sostituto le versioni potenzialmente pericolose, a volte mortali, del vaccino della rabbia prodotto in tessuti animali.

L‘epatite A, la varicella, e il vaccino contro l’Hereps zoster della Merk sono state prodotte utilizzando le cellule MRC-5. La componente contro la rosolia del vaccino MPR del vaccino Merck insieme al vaccino anti-adenovirus del 1970 sono tutti stati prodotti con cellule WI-38.

Nel 2020, si è stimato che le cellule WI-38 abbiano salvato più di 10 milioni di vite grazie al loro contributo allo sviluppo di molti vaccini.

Nonostante la loro incursione relativamente recente in campo biomedico, le linee cellulari embrionali umane hanno dato contributi formidabili alla moderna medicina. Hanno giocato e promettono di continuare a giocare un ruolo importante nel rapido sviluppo dei vaccini anti-COVID-19.

Articolo originalmente apparso in inglese su The Conversation. Traduzione e pubblicazione in licenza Creative Commons a cura della redazione di Galileo.

Credits immagine di copertina: whitesession via Pixabay