Guida al vaccino Pfizer, una nuova tecnologia

Guida al vaccino Pfizer, una nuova tecnologia
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La produzione in meno di un anno di un vaccino efficace rappresenta sicuramente un traguardo straordinario per la ricerca scientifica. Il vaccino Pfizer basa il proprio funzionamento su una nuova tecnologia: finora nessun vaccino era stato prodotto con tale metodo. Ciò ha permesso di accelerare i tempi di produzione senza saltare nessuno passaggio dei protocolli dei test di sicurezza. Il vaccino è arrivato così presto perché i ricercatori hanno trovato una scorciatoia per produrre la proteina spike, e non perché siano stati svolti meno test su eventuali effetti collaterali. Il vaccino è stato approvato dall’ EMA (Agenzia europea per i medicinali) ed è sicuro.

Cos’è una proteina

Una proteina è un polimero. Un polimero è una lunga molecola composta da tante unità dette monomeri, proprio come una lunga catena di perline. In particolare i monomeri delle proteine sono gli amminoacidi, di cui esistono venti tipi diversi. In altre parole, una proteina è una lunga catena di perline e ognuna può essere di venti colori diversi. Ogni proteina ha una specifica sequenza di amminoacidi: cambiarne solo uno su centinaia ne comprometterebbe il funzionamento biologico.

RNA e DNA

RNA e DNA sono polimeri. In questo caso, i monomeri sono delle molecole dette basi azotate. Esistono sei basi azotate, di cui cinque compongono RNA e DNA. Esse sono  rappresentate dalle lettere A, C, G, T e U. U non è presente nel DNA, mentre T non è presente nel RNA: per questo partecipano solo cinque basi. Due filamenti di DNA sono accoppiati in una struttura a doppia elica, mentre l’RNA è costituito da un solo filamento.

Struttura schematica del DNA con i nomi delle basi azotate riportati a destra. Foto: Wikimedia Commons.

Il ruolo del DNA è quello di tenere in memoria le istruzioni su come costruire le proteine, ovvero la particolare sequenza di amminoacidi che la costituiscono. Per sintetizzare una proteina, la cellula crea una copia della porzione di DNA in cui sono scritte le istruzioni. La copia è proprio una molecola di RNA detto messaggero (mRNA).  Il messaggio con su scritte le istruzioni arriva alla “catena di montaggio”, i ribosomi della cellula, dove la proteina viene montata.

Esempio di porzione di mRNA con le diverse basi azotate. Foto: Wikimedia Commons.

Liposomi

I lipidi sono una classe di biomolecole idrofobe, ovvero che non amano l’ acqua. Chiunque è familiare con il fatto che l’olio (che contiene lipidi) e acqua sono immiscibili. I fosfolipidi sono una particolare classe di lipidi. Essi sono formati da una piccola testa idrofila, cioè amante dell’ acqua, e una lunga coda idrofoba. La particolare struttura di queste molecole fa sì che in soluzione acquosa le code tendano a cercarsi per evitare le molecole di acqua. Questo si riflette nella formazione del liposoma (figura in basso).

Struttura di un liposoma. In verde le teste idrofile e in giallo le code idrofobe dei fosfolipidi. Foto: Wikimedia Commons.

I liposomi sono molto utili perché al loro interno si possono incapsulare altre molecole, ad esempio farmaci. La particolare struttura chimica è simile a quella delle membrane delle cellule. Per questo i liposomi possono fondersi alle membrane, permettendo il rilascio del loro contenuto dentro alle cellule: sono dei fattorini che consegnano la molecola trasportata dove serve. Nel caso del vaccino i liposomi custodiscono l’mRNA del coronavirus.

Il vaccino Pfizer, una nuova tecnologia

Un tipo di vaccino utilizzato fino a oggi contiene la proteina spike del virus dal quale si vuole rendere immuni l’uomo. La proteina da sola non è in grado di generare la malattia, ma stimola il sistema immunitario a produrre anticorpi specifici. Così, se il virus entrasse nell’organismo il sistema di difesa lo eliminerebbe immediatamente. Per questo vaccino è necessaria la produzione in laboratorio della proteina. Per prima cosa gli scienziati isolano il virus e ne estraggono il DNA o l’RNA. Poi li sequenziano per trovare la porzione in cui è scritta l’ istruzione per produrre la proteina. Infine isolano questa porzione e la inseriscono nel DNA di alcuni batteri i quali la produrranno. Una volta sintetizzata, questa viene separata e purificata. Questo metodo è chiaramente lungo. I ricercatori della Pfizer hanno ideato una scorciatoia: far produrre direttamente la proteina spike alle nostre cellule. Iniettando la porzione di mRNA virale, incapsulato nei liposomi, le cellule riceveranno le istruzioni per costruirla e questa stimolerà il sistema immunitario dell’ uomo. In altre parole, il lavoro dei batteri viene svolto direttamente dalle cellule umane: non è necessario estrarre e purificare la proteina, riducendo i tempi di sviluppo del vaccino.

Cosa contiene il vaccino Pfizer

Una fiala contiene i liposomi al cui interno è custodito l’RNA messaggero, glucosio per evitare che i liposomi si fondano fra loro aggregandosi e sali (fosfati e cloruri) per rendere iniettabile la soluzione acquosa.

Il vaccino è sicuro

Nella lista dei composti contenuti nelle fiale non compare niente di pericoloso. Il vaccino Pfizer è sicuro e efficace e si basa su una nuova tecnologia. Sicuramente è la più grande conquista della scienza del 2020. L’ EMA ha dato l’ autorizzazione dopo aver analizzato i risultati dei test. Le case farmaceutiche non hanno saltato nessuna fase di sperimentazione. La vaccinazione è un atto di grande collaborazione e solidarietà. Il vaccino non protegge solo sé stessi, ma anche chi non può vaccinarsi o per i quali l’efficacia del vaccino può essere scarsa, ad esempio gli immunodepressi. L’immunità di gregge è garantita solo se una grande percentuale di cittadini parteciperà alla campagna. Per questo, più persone riceveranno il vaccino, più persone saranno al sicuro.

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Pubblicato da Daniele Gori

Laureato in scienze Chimiche sono da sempre un grande appassionato di materie scientifiche, soprattutto chimica e fisica, delle quali mi pace divulgarne teorie, scoperte e aspetti curiosi.