Una soluzione ispirata alle foreste aiuta i vaccini a resistere al caldo
I vaccini agiscono attraverso vari principi attivi, tra cui microrganismi attenuati, proteine o acidi nucleici come l’mRNA. Tuttavia, molti di questi, tra cui i vaccini contro tetano, difterite e COVID-19, si deteriorano alle alte temperature, rendendo necessaria una catena del freddo ininterrotta con temperature fino a -80 °C dal produttore al medico. La logistica della catena del freddo rappresenta fino all’80 % delle spese associate ai programmi di vaccinazione. Dal suo laboratorio presso l’Università di Helsinki, in Finlandia, Vincenzo Cerullo(si apre in una nuova finestra), coordinatore del progetto GLOBEVAC, indica le foreste vicine come fonte di ispirazione per una possibile soluzione. «Ho acquisito una maggiore consapevolezza della circolarità della natura e ho pensato che potremmo trarne insegnamento», afferma. Il progetto, finanziato dal Consiglio europeo della ricerca(si apre in una nuova finestra) (CER), ha sviluppato biopolimeri sostenibili a base di cellulosa derivati da scarti di legno, che formano un involucro protettivo attorno a prodotti biologici fragili, tra cui i vaccini. «Per quanto ne so, siamo gli unici ad adottare questo approccio», aggiunge Cerullo.
Tecnologia proprietaria per la stabilizzazione dei vaccini
GLOBEVAC ha utilizzato la sua formulazione esclusiva per «incapsulare» i vaccini e proteggerli dal calore, dimostrando la propria efficacia in vivo in modelli preclinici, con una serie di vettori virali con e senza involucro. La formulazione si basa su un materiale a base di nanocellulosa biodegradabile già comunemente utilizzato nei prodotti farmaceutici. Adottando un approccio studiato per integrarsi nei processi di produzione farmaceutica esistenti, il vaccino viene combinato con la formulazione GLOBEVAC e trasformato in una forma solida stabile, che viene successivamente ricostituita per essere utilizzata dal personale clinico. «La matrice protettiva impedisce l’aggregazione, il dispiegamento delle proteine e il danneggiamento delle membrane che normalmente si verificano durante lo stoccaggio o il trasporto, preservando la struttura naturale e l’attività biologica del vaccino o del prodotto biologico», spiega Manlio Fusciello, amministratore delegato di GlobeVAC(si apre in una nuova finestra), una società spin-off che mira a commercializzare questa tecnologia. «Il processo, compatibile con le attuali procedure di produzione farmaceutica, è semplice e scalabile per i prodotti biologici sensibili alla temperatura.» Per valutarne la capacità stabilizzante, alcuni campioni di vaccini virali e non virali sono stati conservati a diverse temperature fino a 40 °C, in modo da riprodurre scenari reali di conservazione e trasporto. La stabilità dei vaccini è stata monitorata per diversi mesi. Tali studi hanno valutato la conservazione delle dimensioni e della distribuzione delle particelle, l’integrità delle proteine, la stabilità dell’antigene, l’attività biologica e le prestazioni funzionali dopo la ricostituzione, nonché l’immunogenicità e l’efficacia. I test hanno permesso di stabilire se i vaccini conservati con la tecnologia GlobeVAC mantenessero la loro capacità di indurre risposte protettive a livello di anticorpi e cellule T dopo la conservazione, rispetto ai vaccini appena preparati e ai campioni di controllo degradati. «I nostri vaccini di prova di concetto, conservati per settimane a temperature elevate, hanno mantenuto un’efficacia paragonabile a quella dei vaccini conservati sotto zero» osserva Cerullo. Il progetto è riuscito a conservare con successo vaccini virali, a base di mRNA-LNP e vivi attenuati, insieme a vescicole della membrana esterna, anticorpi e batteri, dimostrandone la stabilità per un periodo fino a 6-8 mesi. In futuro, questa metodologia potrebbe essere estesa alla conservazione di farmaci che richiedono la refrigerazione, nonché di enzimi funzionali e anticorpi monoclonali.
Preparare alla commercializzazione i prodotti per uso umano e veterinario
Il successo di GLOBEVAC dimostra come il CER possa contribuire al raggiungimento degli obiettivi dell’UE in materia di innovazione e competitività, nonché alla missione di EU4Health di rafforzare la resilienza sanitaria globale(si apre in una nuova finestra). GlobeVAC tutela la propria tecnologia attraverso un portafoglio di proprietà intellettuale in continua espansione, frutto della ricerca condotta dall’Università di Helsinki. L’azienda, che ha raccolto 450 milioni di euro in finanziamenti pre-seed, si sta ora concentrando sullo sviluppo di due prodotti biostabili: uno destinato alla salute umana e un farmaco veterinario per il trattamento delle infezioni batteriche patogene. I segnali sono promettenti. «Di recente ho incontrato l’ambasciatore di un Paese africano che si è mostrato molto interessato ai nostri progressi, e notiamo una chiara lacuna nel mercato veterinario, che attualmente ricorre talvolta all’azoto liquido per il trasporto dei vaccini», aggiunge Cerullo.
