I virus devono combattere le epidemie | illvet.se

Sull’isola spagnola di Isla del Air, un gruppo di ricercatori guidati dal veterinario Jose Manuel Sanchez Vizcaino ha catturato 147 conigli selvatici. Tutti gli animali hanno un microchip impiantato nel collo, così i ricercatori possono rintracciarli.

La metà dei conigli sperimentali è stata vaccinata contro due malattie virali. Quindi vengono rilasciati i conigli, anche quelli che non hanno ricevuto un’iniezione. I ricercatori hanno recuperato i conigli entro un mese.

Per la gioia dei ricercatori, il 56% dei conigli non vaccinati è stato vaccinato. Non si tratta di una persona normale Vaccini È contagioso e quindi si diffonde da solo.

L’esperimento pilota è stato condotto nel 1999. All’epoca, i ricercatori avevano difficoltà a vendere l’idea all’industria farmaceutica. Il metodo per immunizzare una piccola parte della popolazione e quindi permettere al vaccino di diffondersi naturalmente è stato considerato rischioso, controverso e ha prospettive di profitto incerte.

Pertanto, sono trascorsi più di 20 anni prima che l’interesse per questo metodo fosse ripreso.

Ora di nuovo il metodo pertinente. Sulla scia del COVID-19, vengono esplorate tutte le possibilità per evitare le pandemie e gli scienziati stanno iniziando a guardare ai vaccini infettivi con rinnovato interesse.

Ma i vaccini autoriproduttivi sono carichi di rischi. I critici temono che i vaccini possano diffondersi oltre il nostro controllo.

L’abbiamo già visto accadere.

Altre epidemie stanno aspettando lì

I vaccini sono di gran lunga la protezione più efficace contro le malattie virali. Ad esempio, il vaiolo è stato eradicato con l’aiuto del programma di vaccinazione globale iniziato negli anni ’50 e la poliomielite, che paralizza e uccide migliaia di bambini ogni anno, è praticamente eliminata oggi.

Il principio di base dei vaccini è rimasto invariato per secoli: il corpo è esposto a piccole dosi di antigeni – proteine ​​del virus che causa la malattia – poiché il sistema immunitario è addestrato a produrre anticorpi e quindi preparato per futuri attacchi.

Ma nonostante il fatto che i vaccini abbiano avuto molto successo nel corso dei secoli, i virus hanno sempre avuto un vantaggio: possono diffondersi più velocemente dei vaccini.

I vaccini devono essere prodotti in serie, distribuiti e iniettati in milioni di persone. È costoso e richiede tempo.

E vaccinare le persone è solo metà della battaglia. La maggior parte delle epidemie sono causate da virus trasmessi all’uomo dagli animali selvatici.

Secondo l’autorità nazionale per la salute pubblica degli Stati Uniti, Centers for Disease Control and Prevention (CDC), il 60% di tutte le malattie infettive proviene da animali. Si presume che malattie conosciute e temute come Ebola, HIV, rabbia e COVID-19 fossero originariamente diffuse da animali selvatici.

Se riusciamo a ridurre la diffusione dei virus tra gli animali selvatici prima che vengano trasmessi all’uomo, possiamo ridurre significativamente i rischi di pericolose epidemie.

Ma vaccinare gli animali rappresenta una sfida maggiore rispetto a vaccinare gli esseri umani. Ogni animale deve essere trovato e catturato. È praticamente inutile.

Pertanto, gli scienziati ora devono imitare l’esperienza dei conigli sull’isola spagnola e usare la forza più potente del virus contro se stessi: creeranno nuovi vaccini infettivi.

Se i vaccini infettivi si diffondono da animale ad animale in modo che la maggior parte sia alla fine protetta, potremmo essere in grado di fermare la diffusione di virus che possono essere trasmessi all’uomo.

La domanda è se possiamo mantenere il controllo dei vaccini infettivi che abbiamo rilasciato.

Il virus dell’herpes per combattere l’ebola

I vaccini infettivi, che vengono diffusi dai virus, sono diversi dai virus indeboliti tradizionalmente utilizzati nei vaccini.

Ad esempio, i virus attenuati sono stati utilizzati nella lotta contro la poliomielite.

Ma i virus sono generalmente resilienti. I loro genomi sono generalmente piccoli, il che significa che possono essere rapidamente trasformati in nuove varianti. Pertanto, i virus indeboliti, che sono stati utilizzati per le vaccinazioni, possono improvvisamente esplodere e causare malattie.

È quanto accaduto in molti paesi africani, dove oggi sono alle prese con nuovi casi di poliomielite, causata da un virus debolmente mutato.

Quando i ricercatori producono un vaccino infettivo, il processo sembra diverso. Viene invece utilizzato un virus stabile e innocuo, a cui si aggiunge un gene di un virus pericoloso.

Il gene aggiunto è responsabile della formazione di antigeni, che fanno sì che gli animali infetti formino anticorpi e quindi raggiungano l’immunità.

Pertanto, i ricercatori stanno esaminando più da vicino un gruppo di virus innocui chiamati citomegalovirus (CMV). Ciò che questi virus hanno in comune è che non causano malattie gravi, ad esempio il noto CMV herpes.

I virus CMV hanno genomi relativamente grandi, il che rende il loro DNA più stabile e quindi meno propenso a mutare e modificare il comportamento del virus. Allo stesso tempo, sono generalmente specie-specifici e non saltano su animali non destinati a loro.

Diversi esperimenti supportano questa conclusione. Nel 2016, alle scimmie è stato iniettato CMV con un gene aggiunto che forma gli antigeni del virus Ebola. Tre scimmie vaccinate su quattro sono sopravvissute al virus Ebola.

E nel 2018, i ricercatori hanno testato un vaccino a base di CMV contro la tubercolosi nelle scimmie. L’entità dell’infezione e della malattia era del 68% inferiore nelle scimmie vaccinate rispetto al gruppo di controllo non vaccinato.

I ricercatori hanno anche in programma di testare un vaccino a base di citomegalovirus (CMV) contro la febbre di Lassa, che viene diffusa dai topi e colpisce ogni anno più di 300.000 persone nell’Africa occidentale.

Secondo un modello matematico sviluppato da un gruppo di ricerca statunitense-australiano, potremmo ridurre il numero del 95% se il vaccino infettivo funzionasse come previsto.

Ma c’è ancora molto da scoprire per gli scienziati sui nuovi vaccini.

Gli avversari temono l’ignoto

Nel complesso, non sappiamo ancora molto su come si evolvono i virus negli animali selvatici.

Pertanto, le procedure di sicurezza e i test in sistemi chiusi non possono garantire che un vaccino infettivo si sviluppi allo stesso modo in natura.

Gli oppositori temono che i virus dei vaccini mutino, infettino altre specie o destabilizzino interi ecosistemi.

I sostenitori dei nuovi vaccini credono che possiamo ridurre il rischio di mutazioni con l’aiuto della manipolazione genetica.

Ad esempio, alcuni ricercatori stanno lavorando per regolare la capacità del virus di copiarsi, in modo che il virus circoli solo un certo numero di volte, in modo da ridurre il rischio di mutazioni.

Altri sviluppano virus con un meccanismo di autocancellazione integrato, in cui la capacità di produrre automaticamente antigeni viene disabilitata dopo un certo numero di infezioni.

Studi completi devono prevenire i disastri

Prima di poter utilizzare vaccini infettivi, i ricercatori devono prima studiare l’effetto dei vaccini sugli animali in cattività.

I dati di questi studi verranno quindi utilizzati per sviluppare i modelli matematici utilizzati per calcolare il modo in cui i virus infettano, diffondono e colpiscono gli animali negli animali.

Se i ricercatori continuano a vedere risultati promettenti, gli animali da laboratorio potrebbero essere rilasciati in ambienti selvaggi, come isole isolate, come l’esperimento sull’Isola del Aire nel 1999.

In un ambiente più naturale, avrebbero continuato a cacciare e testare gli animali.

Questi esperimenti, a loro volta, devono alimentare i modelli matematici con i dati, in modo che diventino più bravi a prevedere il comportamento del virus in natura.

La domanda è se gli scienziati saranno così certi del comportamento dei vaccini infettivi da poterli rilasciare completamente.

La strada è aperta per i vaccini infettivi

La ricerca sui vaccini infettivi è allo stesso tempo ricerca sulla diffusione efficiente dei virus, sulla manipolazione genetica e sulla stabilizzazione dei genomi dei virus. E queste tecnologie non solo possono essere inavvertitamente pericolose, ma possono anche essere utilizzate per sviluppare armi biologiche.

Pertanto, i ricercatori sono molto cauti in questo settore. È improbabile che i vaccini infettivi vengano utilizzati sugli esseri umani, perché ciò richiederebbe il consenso di quasi l’intera popolazione mondiale.

Ma le ricerche in zona continuano. Per i vaccini infettivi, una delle possibilità più promettenti è fermare le epidemie prima che inizino, cioè tra gli animali selvatici che possono infettare noi umani.