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Sei mesi di coronavirus: i misteri che gli scienziati stanno ancora cercando di comprendere

livello elementare
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ARGOMENTO: EMERGENZE
PERIODO: XXI SECOLO
AREA: NA
parole chiave: COVID 19, vaccini

 

 

Nel mese di agosto è apparso un attualissimo articolo su Nature in merito alle risposte del sistema immunitario umano al coronavirus COVID 19 e sulle prospettive per un vaccino. Sebbene l’articolo, ricco di riferimenti sugli studi effettuati, riveli che i risultati ottenuti siano interessanti sembrerebbe che ci sia ancora bisogno di capire molte cose. Un articolo che merita un’attenta lettura per cercare di capire quale è l’effettivo stato dell’arte.

Gli immunologi stanno ricercando anticorpi e le cellule B e T  che possoni autarci a difenderci dal SARS-CoV-2 . Credit: KTDesign/SPL

Una delle tante domande che assillano i ricercatori è se il sistema immunitario umano sia in grado di difenderci in maniera duratura contro il virus pandemico SARS-CoV-2?
La risposta è fondamentale per capire se un futuro vaccino ci potrà fornire una protezione adeguata, se coloro che hanno superato il COVID-19 potranno tornare a comportamenti pre-pandemici e, non ultimo, quanto prontamente potremo essere in grado di ridurre la minaccia rappresentata da questa malattia. I ricercatori di tutto il mondo, elaborando i risultati di numerosi studi (tra cui quelli relativi al comune raffreddore) stanno cercando di comprendere la risposta immunitaria umana alla SARS-CoV-2, utilizzando animali e colture cellulari insieme alle più recenti tecniche molecolari. Nonostante gli scienziati abbiano catalogato le risposte anticorpali delle cellule immunitarie per determinare quali potrebbero essere le più efficaci per contrastare il coronavirus e già progettato vaccini e terapie che sembrano provocare risposte immunitarie (almeno per un breve termine)  in realtà non sono ancora in grado di determinare con sicurezza se l’immunità potrà essere efficace o duratura. Di fatto, notizie, non sempre confermate, di reinfezione di soggetti un tempo ammalati e poi guariti, hanno alimentato il timore che l’immunità possa essere di breve durata.

Tra le notizie più eclatanti, il 24 agosto è arrivata la notizia di un uomo di Hong Kong che sembrerebbe sia stato infettato due volte, con varianti geneticamente distinte di SARS-CoV-2 (sebbene non avesse mostrato sintomi la seconda volta). Ma esiste anche un caso di una donna in Inghilterra che, pur avendo sintomi lievi, non riesce a liberarsi del virus. Gli scienziati sanno che può verificarsi una reinfezione ma non è chiaro quanto sia frequente e quali siano le caratteristiche della risposta immunitaria le siano associate.

Come potrebbe svilupparsi la pandemia nel 2021?
Dopo l’incubo del primo semestre del 2020 (che non è ancora terminato) la domanda che gli immunologi (ma non solo) si pongono è cosa succederà nel prossimo anno. Secondo il dottor Mehul Suthar, immunologo virale presso la Emory University di Atlanta, Georgia, “Stiamo osservando ottime risposte immunitarie con anticorpi dall’aspetto fantastico. Semplicemente non conosciamo ancora la longevità di quella risposta“, e, “Sfortunatamente, ci vorrà tempo.”

Come funziona il sistema immunitario
Il sistema immunitario ha una miriade di modi per respingere gli invasori virali e impedire loro di tornare ad infettarci. Il meccanismo è complesso e cercherò di spiegarlo in maniera molto semplice. Le cellule principali del si­stema immunitario sono i linfociti B e T, prodotti dal midollo osseo che sono presenti nel sangue e nella mil­za, ne­gli organi linfoidi, e come cellule isolate praticamente in tutti i tessuti. La risposta immunitaria può essere di due tipi: umorale o cellulo-mediata.

Le prime risposte avvengono mediante la produzione d’immunoglobuline, chiamate anche anticorpi, prodotte dai linfociti B in risposta alla penetrazione di un antigene nell’organismo. Le seconde avvengono tramite il contatto diretto dei linfociti T (T deriva dal Timo dove, dopo la produzione, migrano per maturare) con l’antigene estraneo, anche senza la produzione d’anticorpi da parte dei linfociti B. In aprole semplici, le cellule T pattugliano il corpo cercando e distruggendo le cellule infette, interrompendo la capacità del virus di replicarsi anche per anni. L’immunità a lungo termine può variare in base al tipo e anche al grado di risposta. Gli sviluppatori di vaccini spesso sperano di suscitare quella che è nota come immunità sterilizzante, una risposta, tipicamente mediata da anticorpi, che può impedire rapidamente ad un virus di attaccare l’organismo. Purtroppo non tutti i vaccini sono in grado di provocare gli anticorpi necessari per ottenere l’immunità. L’HIV[1], ad esempio, raramente induce anticorpi neutralizzanti, un fatto che ha complicato gli sforzi per sviluppare vaccini contro di esso.

I segnali finora per SARS-CoV-2 sono incoraggianti
Diversi team di ricercatori hanno isolato con esito positivo gli anticorpi dalle persone infettate dal virus che potrebbero fornire una risposta anticorpale entro pochi giorni [2]. Diversi vaccini contro il SARS-CoV-2 sembrano essere in grado di provocare una forte risposta anticorpale, un segno positivo che per generare l’immunità. Si è però notato che le
risposte anticorpali tendono ad essere più alte nelle persone con gradi di infezione maggiori (più grave). I soggetti con infezioni lievi – vale a dire la maggior parte delle persone che hanno avuto COVID-19 – a volte hanno prodotto solo piccole quantità di anticorpi neutralizzanti. Questo fatto è ben noto con i virus: le infezioni più lunghe e gravi hanno maggiori probabilità di produrre risposte più forti e durature. Questa è una delle ragioni per cui i coronavirus del raffreddore comune a volte non producono un’immunità di lunga durata.

Gli anticorpi monoclonali vengono sfruttati contro il coronavirus. Credito: Nanoclustering / Science Photo Library

Non ultimo, quanto durano gli anticorpi?
Quando i ricercatori hanno monitorato i pazienti COVID-19 nel tempo, hanno scoperto che la quantità di anticorpi raggiungeva il picco nei giorni successivi alla comparsa dei sintomi, quindi iniziava a diminuire. In alcuni partecipanti allo studio, gli anticorpi erano praticamente non rilevabili entro circa tre mesi [3] [4]. Questo è visto da alcuni come una perdita di immunità che di fatto complica la ricerca di un vaccino con effetti duraturi.

Le terapie anticorpali potrebbero essere un ponte verso un vaccino contro il coronavirus? Per determinare quanto potrebbe essere significativo, i ricercatori devono ancora comprendere quanti anticorpi sono necessari per respingere con successo SARS-CoV-2. “Anche piccole quantità di anticorpi possono potenzialmente essere ancora protettive“, afferma Mala Maini, immunologa virale presso l’University College di Londra. C’è bisogno di monitorare i livelli di anticorpi più a lungo, per scoprire se alla fine si mantengono ad una bassa concentrazione (comportamento tipico nelle infezioni virali) o continuano a diminuire rapidamente.

Linfociti B e T
Anche se i livelli di anticorpi scendono a livelli incredibilmente bassi, il sistema immunitario ha spesso un piano di riserva. Le cellule B della memoria persistono nel midollo osseo fino al ritorno del virus, quando assumono una nuova identità come plasmacellule produttrici di anticorpi. Marcus Buggert, immunologo del Karolinska Institute di Stoccolma afferma che i dati sul ruolo delle cellule B della memoria nel difendere COVID-19 sono incompleti – le cellule sono più difficili da individuare e contare rispetto agli anticorpi – ma le prove suggeriscono che proliferano. Uno studio recente, che non è stato ancora sottoposto a revisione paritaria, ha rilevato che le cellule B della memoria sono in grado di produrre anticorpi neutralizzanti che riconoscono SARS-CoV-2 in persone che si erano riprese da forme lievi di COVID-19[5].

Sei mesi di coronavirus: i misteri che gli scienziati stanno ancora cercando di risolvere
L’immunità non si basa interamente sugli anticorpi. Le cellule T potrebbero essere in grado di riconoscere le cellule infettate viralmente e distruggerle, limitando la diffusione del virus nel corpo. Come le cellule B della memoria, quelle T sono più complicate da sondare rispetto agli anticorpi, ma gli studi finora effettuati mostrano che entrano in azione durante l’infezione da SARS-CoV-2. Uno studio recente ha esaminato le risposte immunitarie in 36 persone che si stavano riprendendo da COVID-19 ed ha scoperto che i  loro linfociti T riconoscono il coronavirus [6].

Il concetto di vaccino è molto antico. Nel IV secolo avanti Cristo, Tucicide riportò che chi guariva diventava immune alla malattia. Contro il vaiolo, malattia virale di origini antichissime, si usavano tecniche dette di variolazione, ovvero di infezione volontaria intenzionale con croste secche provenienti da malati. Al di là delle polemiche odierne, le vaccinazioni sono riuscite a debellare molte malattie terribili sul pianeta come la poliomielite, il vaiolo e la meningite. Ci sono rischi nel vaccinarsi? Una percentuale di rischio esiste ma i vantaggi delle vaccinazioni sono considerati decisamente superiori  dall’Organizzazione Mondiale della Sanità

Vaccini
Anche gli studi sui linfociti T stanno convergendo sulla possibilità di una reattività crociata in cui i linfociti T, che riconoscono altri coronavirus, possano riconoscere anche il SARS-CoV-2. Diversi studi hanno trovato cellule T che reagiscono a SARS-CoV-2 in campioni di sangue di persone che non erano state esposte al virus [7]. Un team di ricerca ha recentemente riferito che alcune di queste cellule T reagiscono non solo a SARS-CoV-2, ma anche ad alcuni coronavirus del raffreddore comune. I risultati suggeriscono che potrebbe esserci un’immunità crociata duratura tra i coronavirus del comune raffreddore e quello del SARS-CoV-2, portando a ipotizzare che questo potrebbe essere responsabile, in parte, delle differenze nella gravità dei sintomi COVID-19 tra gli individui [8].

Le lezioni acquisite danno anche motivi per essere ottimisti sul fatto che l’immunità a SARS-CoV-2 possa essere duratura. Linfociti T contro il virus responsabile della sindrome respiratoria acuta grave (SARS) sono state trovati 17 anni dopo l’infezione. Inoltre, il SARS-CoV-2 non sembra mutare rapidamente come i virus dell’influenza, che cambiano così frequentemente che ogni anno è necessaria una nuova vaccinazione. L’immunità sterilizzante per COVID-19 sarebbe l’ideale, perché ridurrebbe il rischio che persone, anche con sintomi minimi diffondano ampiamente l’infezione. Alessandro Sette, immunologo presso l’Istituto di immunologia di La Jolla, California, ha affermato a Nature che un vaccino, che potrebbe ridurre la mortalità, sarebbe comunque probabilmente ancora utile.

SARS-CoV-2 o Covid 19 … purtroppo non è finita

In sintesi, nel complesso i diversi e talvolta devastanti effetti del SARS-CoV-2 sul corpo e la sua facilità di diffusione lo hanno reso un nemico insolito e complesso, nuove scoperte mostrano che le risposte anticorpali sono differenti e confermano la necessità di arrivare ad un vaccino. Inoltre, esistono teorie di pensiero basate su ipotesi non chiare che minimizzano o massimizzano gli effetti della pandemia. Di fatto esiste e non è in fase di remissione.  La fine della strada è tutt’altro che vicina per cui continuate a rispettare le regole igieniche di base … stanno lavorando per noi.

 

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Fonti

What the immune response to the coronavirus says about the prospects for a vaccine news, Nature, 2020.

Riferimenti scientifici

[1] Kumar, R., Qureshi, H., Deshpande, S. & Bhattacharya, J. Ther. Adv. Vaccines Immunother. 6, 61–68 (2018)

[2] Wu, F. et al. Preprint at medRxiv https://doi.org/10.1101/2020.03.30.20047365 (2020)

[3] Long, Q.-X. et al. Nature Med. 26, 1200–1204 (2020)

[4] Seow, J. et al. Preprint at medRxiv https://doi.org/10.1101/2020.07.09.20148429 (2020)

[5] Rodda, L. B. et al. Preprint at medRxiv https://doi.org/10.1101/2020.08.11.20171843 (2020)

[6] Le Bert, N. et al. Nature https://doi.org/10.1038/s41586-020-2550-z (2020)

[7] Sette, A. & Crotty, S. Nature Rev. Immunol. 20, 457–458 (2020)

[8]Mateus, J. et al. Science https://doi.org/10.1126/science.abd3871 (2020)

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