I vaccini funzionano mostrando al sistema immunitario un pezzo innocuo di un agente patogeno, chiamato antigene, in modo che il corpo costruisca anticorpi e cellule di memoria senza soffrire la malattia effettiva. Per portare un vaccino a quel punto sono necessari anni di test preclinici e tre fasi di prove umane prima che i regolatori come la FDA lo autorizzino. La protezione completa dopo la vaccinazione di solito richiede alcune settimane, poiché il sistema immunitario ha bisogno di tempo per produrre difese durevoli.
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Ogni vaccino, indipendentemente dalla tecnologia, si basa sullo stesso trucco di base: insegna al sistema immunitario a riconoscere un agente patogeno specifico prima che una persona incontri mai la cosa reale. Secondo l'Organizzazione mondiale della sanità, i vaccini contengono parti indebolite o inattivate di un organismo – un antigene – che attivano le difese del corpo senza causare la malattia stessa.
Cosa succede dentro il corpo dopo un vaccino
Una volta iniettato, l'antigene (o le istruzioni genetiche per produrlo) viene captato dalle cellule immunitarie. I Centers for Disease Control and Prevention (CDC) degli Stati Uniti spiegano che questo processo attiva i linfociti B, che producono anticorpi che si legano e neutralizzano l'agente patogeno, e i linfociti T, che aiutano a coordinare la risposta e distruggono le cellule infette.
Il Pink Book della CDC, un manuale di riferimento per i professionisti sanitari, descrive questo come l'attivazione dell'immunità umorale – produzione di anticorpi da parte delle cellule B – e dell'immunità mediata da cellule, guidata dalle cellule T. Dopo la risposta iniziale, alcune cellule B diventano cellule di memoria longeve che rimangono nel sangue e nel midollo osseo, pronte a moltiplicarsi rapidamente se l'agente patogeno reale appare in seguito.
Ecco perché l'immunità attiva costruita da un vaccino o da un'infezione può durare anni o una vita, secondo la CDC, in contrasto con l'immunità passiva – come gli anticorpi trasmessi da una madre a un neonato – che svanisce nel giro di settimane o mesi perché il corpo non ha prodotto gli anticorpi stesso.
L'OMS nota che la protezione completa non è immediata: il sistema immunitario ha bisogno di tempo per generare anticorpi e cellule di memoria, e alcuni vaccini richiedono più dosi distanziate di settimane o mesi per costruire una difesa duratura. La CDC aggiunge che per i vaccini COVID-19 in particolare, di solito occorrono alcune settimane dopo la vaccinazione affinché il corpo produca i linfociti T e B rilevanti.
Le diverse tecnologie dietro i vaccini
Non tutti i vaccini somministrano l'antigene nello stesso modo. Il Pink Book della CDC e l'OMS descrivono diverse categorie consolidate ancora in uso.
Principali tipi di vaccini e come somministrano l'antigene
Tipo
Come funziona
Malattie di esempio
Vaccino a virus vivo attenuato
Una versione indebolita ma vivente del virus si replica brevemente nel corpo, imitando da vicino un'infezione naturale
Morbillo, parotite, rosolia, varicella
Inattivato (cellula intera)
Una versione uccisa del virus o del batterio che non può replicarsi; spesso richiede più dosi
Poliomielite, epatite A, rabbia
Subunità / ricombinante
Solo un pezzo proteico specifico dell'agente patogeno viene utilizzato per attivare una risposta
Influenza, pneumococo, epatite B, HPV
Tossina inattivata
Utilizza una tossina inattivata prodotta dal batterio piuttosto che dal batterio stesso
Difterite, tetano
Vettore virale
Un virus innocuo e non correlato viene ingegnerizzato per trasportare e consegnare un pezzo dell'agente patogeno bersaglio
Vaccini per l'Ebola
mRNA / acido nucleico
Le istruzioni genetiche indicano alle cellule stesse del corpo di produrre brevemente l'antigene, che il sistema immunitario poi bersaglia
Vaccini COVID-19 (Pfizer-BioNTech, Moderna)
I vaccini mRNA funzionano diversamente dai tipi più vecchi perché non contengono alcuna parte del virus stesso. La CDC spiega che l'mRNA prodotto in laboratorio istruisce le cellule stesse del corpo a produrre un pezzo innocuo della proteina bersaglio – per i vaccini COVID-19, un frammento della proteina spike. Il sistema immunitario reagisce a questa proteina come estranea, genera anticorpi e attiva le cellule T, dopodiché le cellule scompongono l'mRNA e lo rimuovono come rifiuto.
I vaccini a subunità proteica come il vaccino COVID-19 di Novavax invece iniettano direttamente il frammento effettivo della proteina spike, abbinato a un adiuvante – un ingrediente aggiunto specificamente per rafforzare la reazione immunitaria, secondo la CDC.
Come un vaccino passa dal laboratorio alla clinica
Prima che un vaccino raggiunga una sperimentazione clinica, passa attraverso una fase esplorativa e preclinica, in cui i ricercatori lo testano in studi di laboratorio e animali per giudicare se è probabile che sia sicuro e provochi una risposta immunitaria utile, secondo la U.S. Food and Drug Administration (FDA). Gli sviluppatori quindi presentano un'applicazione Investigational New Drug alla FDA prima che il test umano possa iniziare.
Il test umano procede attraverso tre principali fasi cliniche, come descritto dalla FDA:
Fase 1 – una piccola sperimentazione, generalmente con 20-100 volontari sani, focalizzata principalmente su sicurezza e primi segni di risposta immunitaria.
Fase 2 – si espande a centinaia di partecipanti con profili di salute variabili, confrontando diverse dosi e monitorando gli effetti collaterali comuni.
Fase 3 – testa migliaia di partecipanti, spesso contro un gruppo placebo, per misurare l'efficacia nel mondo reale e catturare effetti collaterali più rari.
Se i dati lo supportano, il produttore presenta una Biologics License Application alla FDA per la revisione prima di concedere l'approvazione. Anche dopo che un vaccino è autorizzato, la FDA continua a monitorare la sua sicurezza attraverso sistemi di sorveglianza post-commercializzazione come il Vaccine Adverse Event Reporting System (VAERS). La FDA afferma che non c'è una tempistica fissa per il processo complessivo, poiché dipende dalla complessità del vaccino e dai dati generati in ogni fase.
L'OMS nota che storicamente solo circa uno su cinque candidati al vaccino che raggiungono le sperimentazioni cliniche è eventualmente approvato.
Prima della pandemia di COVID-19, nessuno era ancora passato attraverso il processo di approvazione completo per l'uso negli umani, anche se alcuni vaccini a DNA, compresi quelli per particolari tumori, stavano subendo prove umane.
— Organizzazione mondiale della sanità
Domande
Quanto tempo impiega un vaccino a iniziare a funzionare?
Secondo la CDC, di solito occorrono alcune settimane dopo la vaccinazione affinché il sistema immunitario produca una protezione sufficiente basata su anticorpi e cellule T, ecco perché le persone possono comunque infettarsi poco dopo essere state vaccinate.
Può un vaccino darti la malattia da cui protegge?
I vaccini inattivati, a subunità, tossina inattivata, vettore virale e mRNA non possono causare la malattia perché non contengono un agente patogeno vivo che causa malattia, secondo la CDC. I vaccini a virus vivo attenuato contengono un virus indebolito che è concepito per non causare malattia nelle persone sane, sebbene siano generalmente evitati nelle persone con sistemi immunitari indeboliti.
Qual è la differenza tra un vaccino mRNA e un vaccino tradizionale?
I vaccini tradizionali di solito somministrano un pezzo dell'agente patogeno stesso (o una versione indebolita/uccisa), mentre i vaccini mRNA somministrano istruzioni genetiche che indicano alle cellule stesse di una persona di produrre temporaneamente un pezzo dell'antigene, secondo la CDC.
Perché lo sviluppo del vaccino di solito impiega così tanto tempo?
La FDA illustra un processo multifase – test preclinici, tre fasi di prove umane e revisione normativa – ognuno progettato per confermare sicurezza ed efficacia prima che un vaccino possa essere autorizzato; l'agenzia afferma che non c'è una tempistica fissa perché dipende dai dati generati in ogni fase.
Un vaccino fornisce immunità a vita?
Dipende dal vaccino e dalla malattia. Il Pink Book della CDC nota che l'immunità attiva generata dalla vaccinazione può durare anni o una vita, sebbene alcuni vaccini richiedono dosi di richiamo per mantenere i livelli di anticorpi protettivi e cellule di memoria.
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