Ecco perché la seconda dose del vaccino Covid dev'essere fatta

Secondo uno studio condotto da ricercatori della Stanford University School of Medicine, la seconda dose di un vaccino contro il COVID-19 induce un potente impulso a una parte del sistema immunitario che fornisce un'ampia protezione antivirale. La scoperta supporta fortemente l'idea che la seconda dose non dovrebbe essere saltata. "Nonostante la loro eccezionale efficacia, si sa poco su come funzionano esattamente i vaccini a RNA", ha affermato Bali Pulendran, PhD, professore di patologia, microbiologia e immunologia. "Così abbiamo sondato la risposta immunitaria indotta da uno di loro nei minimi dettagli". Lo studio, pubblicato il 12 luglio su Nature, è stato progettato per scoprire esattamente quali effetti ha il vaccino, commercializzato da Pfizer Inc.

I ricercatori hanno analizzato campioni di sangue di individui inoculati con il vaccino. Hanno contato gli anticorpi, misurato i livelli di proteine ​​di segnalazione immunitaria e caratterizzato l'espressione di ogni singolo gene nel genoma di 242.479 tipi e stato di cellule immunitarie separate. "L'attenzione del mondo è stata recentemente fissata sui vaccini COVID-19, in particolare sui nuovi vaccini a RNA", ha affermato Pulendran, Violetta L. Horton Professor II.

Condivide la paternità senior dello studio con Kari Nadeau, MD, PhD, professore di pediatria, allergia, immunologia e asma della Fondazione Naddisy e professore di pediatria, e Purvesh Khatri, PhD, professore associato di informatica biomedica e di scienza dei dati biomedici . Gli autori principali dello studio sono Prabhu Arunachalam, PhD, ricercatore senior nel laboratorio di Pulendran; la studentessa di medicina Madeleine Scott, PhD, una ex studentessa laureata nel laboratorio di Khatri; e Thomas Hagan, PhD, un ex borsista post-dottorato nel laboratorio di Stanford di Pulendran e ora assistente professore presso lo Yerkes National Primate Research Center di Atlanta.

Territorio non mappato

"Questa è la prima volta che i vaccini RNA sono mai stati somministrati agli esseri umani e non abbiamo idea di come facciano quello che fanno: offrono una protezione del 95% contro COVID-19", ha affermato Pulendran. Tradizionalmente, la principale base immunologica per l'approvazione di nuovi vaccini è stata la loro capacità di indurre anticorpi neutralizzanti: proteine ​​individualizzate, create da cellule immunitarie chiamate cellule B, che possono attaccarsi a un virus e impedirgli di infettare le cellule.

"Gli anticorpi sono facili da misurare", ha detto Pulendran. "Ma il sistema immunitario è molto più complicato di così. Gli anticorpi da soli non si avvicinano a riflettere appieno la sua complessità e il potenziale raggio di protezione". Pulendran e i suoi colleghi hanno valutato gli eventi tra tutti i tipi di cellule immunitarie influenzate dal vaccino: il loro numero, i loro livelli di attivazione, i geni che esprimono e le proteine ​​e i metaboliti che producono e secernono dopo l'inoculazione. Un componente chiave del sistema immunitario esaminato da Pulendran e dai suoi colleghi erano le cellule T: cellule immunitarie cerca e distruggi che non si attaccano alle particelle virali come fanno gli anticorpi, ma sondano i tessuti del corpo alla ricerca di cellule che portano segni rivelatori di infezioni virali. Trovandoli, distruggono quelle cellule.

Inoltre, si ritiene che il sistema immunitario innato, un assortimento di cellule di primo intervento, sia di immensa importanza. È il sesto senso del corpo, ha detto Pulendran, le cui cellule costituenti sono le prime a rendersi conto della presenza di un agente patogeno. Sebbene non siano bravi a distinguere tra agenti patogeni separati, secernono proteine ​​di segnalazione "a pistola di partenza" che lanciano la risposta del sistema immunitario adattativo - le cellule B e T che attaccano specie o ceppi virali o batterici specifici. Durante la settimana o giù di lì impiegata dal sistema immunitario adattativo per andare su di giri, le cellule immunitarie innate svolgono il compito fondamentale di tenere a bada le infezioni incipienti divorando - o sparando sostanze nocive, anche se in modo un po' indiscriminato, a - qualunque cosa guardi. come un agente patogeno per loro.

Un diverso tipo di vaccino

Il vaccino Pfizer, come quello realizzato da Moderna Inc., funziona in modo molto diverso dai classici vaccini composti da agenti patogeni vivi o morti, singole proteine ​​o carboidrati che addestrano il sistema immunitario a concentrarsi su un particolare microbo e spazzarlo via. I vaccini Pfizer e Moderna contengono invece ricette genetiche per la produzione della proteina spike che SARS-CoV-2, il virus che causa il COVID-19, usa per attaccarsi alle cellule che infetta.

Nel dicembre 2020, Stanford Medicine ha iniziato a inoculare le persone con il vaccino Pfizer. Questo ha stimolato il desiderio di Pulendran di mettere insieme una pagella completa sulla risposta immunitaria ad esso. Il team ha selezionato 56 volontari sani e ha prelevato campioni di sangue da loro in più punti temporali precedenti e successivi alla e alla seconda somministrazione. I ricercatori hanno scoperto che la prime aumenta i livelli di anticorpi specifici per SARS-CoV-2, come previsto, ma non tanto quanto la seconda dose. Anche la seconda inoculazione fa cose che la prima non fa, o fa a malapena.

"La seconda dose ha potenti effetti benefici che superano di gran lunga quelli della prima", ha detto Pulendran. "Ha stimolato un aumento multiplo dei livelli di anticorpi, una straordinaria risposta delle cellule T che era assente dopo il primo colpo da solo e una risposta immunitaria innata notevolmente migliorata". Inaspettatamente, ha detto Pulendran, il vaccino, in particolare la seconda dose, ha causato la massiccia mobilitazione di un gruppo appena scoperto di cellule di primo intervento che normalmente sono scarse e quiescenti.

Identificate per la prima volta in un recente studio sui vaccini condotto da Pulendran, queste cellule - un piccolo sottoinsieme di cellule generalmente abbondanti chiamate monociti che esprimono alti livelli di geni antivirali - si muovono a malapena in risposta a un'effettiva infezione da COVID-19. Ma il vaccino Pfizer li ha indotti. Questo gruppo speciale di monociti, che fanno parte del museo innato, costituiva solo lo 0,01% di tutte le cellule del sangue circolanti prima della vaccinazione. Ma dopo il secondo vaccino Pfizer, il loro numero si è ampliato di 100 volte fino a rappresentare l'1% completo di tutte le cellule del sangue. Inoltre, la loro disposizione è diventata meno infiammatoria ma più intensamente antivirale. Sembrano unicamente in grado di fornire un'ampia protezione contro diverse infezioni virali, ha detto Pulendran.

"Lo straordinario aumento della frequenza di queste cellule, appena un giorno dopo l'immunizzazione di richiamo, è sorprendente", ha detto Pulendran. "È possibile che queste cellule siano in grado di organizzare un'azione di contenimento non solo contro SARS-CoV-2 ma anche contro altri virus".