Risposta immunitaria al coronavirus sulle prospettive di un vaccino
Gli immunologi virali dicono che i risultati finora sono stati prevedibili, ecco perché questa è una buona notizia.
Alla fine degli anni ’80, 15 persone in buona salute si sono trasferite in nuovi appartamenti a Salisbury, nel Regno Unito. Il terzo giorno, a ciascuno di loro è stato chiesto di sniffare una narice di soluzione contenente un coronavirus, uno dei tanti virus che causano il comune raffreddore. Poi i volontari hanno trascorso tre settimane in quarantena presso la Common Cold Unit, parte del Medical Research Council, dove i ricercatori hanno monitorato una serie di sintomi. Alcuni partecipanti allo studio hanno paragonato i soggiorni presso la Common Cold Unit a una vacanza – se è così, è stata una vacanza completa di prelievi di sangue e lavaggi nasali.
Circa un anno dopo, 14 dei volontari sono tornati a farlo di nuovo. Questa volta i ricercatori volevano sapere se l’esposizione dei partecipanti al virus li aveva resi immuni. La risposta: più o meno. Sebbene non mostrassero alcun sintomo, le analisi hanno rivelato che quasi tutti i partecipanti si sono infettati prima che il loro sistema immunitario potesse lanciare una difesa efficace.
Era un primo accenno alla risposta a una domanda che ora tiene svegli di notte ricercatori, medici e politici: il sistema immunitario umano è in grado di organizzare una difesa duratura contro il virus pandemico SARS-CoV-2? La risposta è cruciale per capire se un vaccino fornirà una protezione adeguata, se coloro che si sono ripresi dalla COVID-19 potranno tornare a comportamenti pre-pandemici e quanto prontamente il mondo potrà ridurre la minaccia posta dalla malattia.
I ricercatori hanno frugato tra i risultati del Common Cold Study e di altri studi simili, cercando di capire la risposta immunitaria umana alla SARS-CoV-2 utilizzando animali e colture cellulari, insieme alle più recenti tecniche molecolari. Hanno catalogato le risposte anticorpali e immunocellule con una velocità non comune, determinato quali sono probabilmente i più efficaci, e progettato vaccini e terapie che, negli studi sugli animali e nei piccoli studi sull’uomo, provocano almeno risposte immunitarie a breve termine. Ma non esiste un esperimento semplice e veloce che possa determinare con certezza se l’immunità sarà efficace o duratura. È troppo presto per saperlo.
“Solo il futuro può dircelo”, dice Reinhold Förster, immunologo della Scuola di medicina di Hannover in Germania.
Sporadici resoconti di reinfezioni, le persone che si riprendono da COVID-19, per poi ammalarsi e risultare di nuovo positive alla malattia, hanno alimentato il timore che l’immunità possa essere di breve durata. I media si sono aggrappati a tali notizie e hanno offerto tristi previsioni sulle prospettive di un vaccino. Ma gli scienziati sono più cauti.
“Tutti sentiamo aneddoti, ma non so se qualcuno di noi sa cosa pensare”, dice John Wherry, un immunologo della University of Pennsylvania di Philadelphia. Finora, le segnalazioni di reinfezione non hanno fornito informazioni sufficienti sulle risposte immunitarie della persona per escludere altre possibilità.
Per gli scienziati che scavano a fondo nei dettagli della risposta immunitaria alla SARS-CoV-2, i dati non sono finora sorprendenti – e questo è di buon auspicio. “Stiamo vedendo grandi risposte immunitarie e anticorpi dall’aspetto fantastico. Solo che non conosciamo ancora la longevità di questa risposta”, dice Mehul Suthar, un immunologo virale della Emory University di Atlanta, Georgia. “Purtroppo ci vorrà del tempo”.
Gli anticorpi sono professionisti dell’immunità
Il sistema immunitario ha una miriade di modi per respingere gli invasori virali e impedire il loro ritorno. Seleziona per le cellule B che producono anticorpi in grado di legarsi al virus. Inoltre, mette da parte una riserva di cellule B di memoria a lunga durata che producono quegli anticorpi e che entrano in azione se il virus ritorna. Un’altra difesa arruola le cellule T, che pattugliano il corpo alla ricerca e distruggono le cellule infette, per interrompere la capacità del virus di replicarsi. Queste cellule immunitarie possono anche resistere 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 ottenere ciò che è noto come immunità sterilizzante, una risposta, tipicamente mediata da anticorpi, che può rapidamente impedire al virus che ritorna di guadagnare terreno nell’organismo. Ma non tutti i vaccini o le infezioni suscitano gli anticorpi neutralizzanti necessari per sterilizzare l’immunità. L’HIV, per esempio, raramente induce anticorpi neutralizzanti, un fatto che ha complicato gli sforzi per sviluppare vaccini contro di esso.
I segnali finora raccolti per la SARS-CoV-2 sono incoraggianti. Diversi team di ricercatori sono stati rapidi nell’isolare gli anticorpi neutralizzanti dalle persone infettate dal virus; la maggior parte di essi è riuscita a ottenere una risposta anticorpale entro pochi giorni dal test positivo. E diversi candidati al vaccino contro la SARS-CoV-2 provocano una forte risposta anticorpale, segno positivo che i vaccini potrebbero generare immunità.
Ma alcuni scienziati hanno delle riserve sui dati preliminari. Le risposte anticorpali tendono ad essere più alte nelle persone con l’infezione più grave. Quelli con infezioni lievi – vale a dire la maggior parte delle persone che hanno avuto COVID-19, a volte producevano piccole quantità di anticorpi neutralizzanti. Questo modello è spesso visto con i virus: più le infezioni più lunghe e gravi hanno maggiori probabilità di produrre risposte forti e durature. Questo è uno dei motivi per cui i coronavirus comuni freddi a volte non producono un’immunità duratura, dice Shane Crotty, un virologo del La Jolla Institute for Immunology in California.
Poi c’è la questione di quanto durano gli anticorpi. Quando i ricercatori hanno rintracciato i pazienti di COVID-19 nel corso del tempo, hanno scoperto che la quantità di anticorpi ha raggiunto il picco nei giorni successivi all’insorgenza dei sintomi, per poi iniziare a diminuire. In alcuni partecipanti allo studio, gli anticorpi erano praticamente impercettibili entro circa tre mesi. Diverse importanti testate giornalistiche hanno riportato questo fatto come una perdita di immunità, affermando che avrebbe complicato gli sforzi del vaccino.
Molti immunologi hanno trovato questa dichiarazione un po’ prematura, tuttavia. I dati hanno mostrato una risposta perfettamente normale a un’infezione virale, dice Luis Barreiro dell’Università di Chicago in Illinois, che studia l’evoluzione delle risposte immunitarie agli agenti patogeni. Quando un virus attacca, stimola la proliferazione delle cellule B che producono anticorpi in grado di riconoscere i pezzi del virus. Ma una volta che l’infezione è sparita, i livelli di anticorpi tipicamente diminuiscono. “C’è molta paura là fuori”, dice Miles Carroll, uno specialista in malattie infettive della Public Health England a Porton Down, Regno Unito. “Ma penso, nel complesso, che si tratti di una risposta immunitaria abbastanza robusta”.
Per determinare quanto possa essere significativo questo calo, i ricercatori devono ancora conoscere la quantità di anticorpi necessari per contrastare con successo la SARS-CoV-2. “Anche piccole quantità di anticorpi possono essere potenzialmente ancora protettivi”, dice Mala Maini, un immunologo virale dell’University College di Londra.
Hanno anche bisogno di tracciare i livelli di anticorpi più a lungo, per scoprire se alla fine tengono a bassa concentrazione, come è comune nelle infezioni virali, o continuano a diminuire rapidamente. Date queste incognite, la virologa Katie Doores del King’s College di Londra, autrice principale di uno degli studi sugli anticorpi, dice che la copertura negativa della stampa sul suo lavoro l’ha colta alla sprovvista. “Tutti sembrano essere andati a ‘Argh! “Ma non sappiamo quale livello di anticorpi sia necessario per la protezione”.
Piani B e T
Anche se i livelli di anticorpi scendono a livelli sempre più bassi, il sistema immunitario ha spesso un piano di riserva. Le cellule della memoria B rimangono nel midollo osseo fino al ritorno di un virus, quando assumono una nuova identità come plasmacellule produttrici di anticorpi. I dati sul ruolo delle cellule della memoria B nel respingere il COVID-19 sono incompleti, le cellule sono più difficili da localizzare e contare degli anticorpi, ma finora, le prove suggeriscono che proliferano, dice Marcus Buggert, un immunologo del Karolinska Institute di Stoccolma. Uno studio recente, che non è stato ancora sottoposto a peer review, ha trovato cellule della memoria B in grado di produrre anticorpi neutralizzanti che riconoscono la SARS-CoV-2 in persone che si sono riprese da un lieve COVID-19.
Inoltre, l’immunità non si basa interamente sugli anticorpi. Le cellule T potrebbero essere in grado di riconoscere le cellule infette viralmente e distruggerle, limitando la diffusione del virus nell’organismo. Come le cellule della memoria B, le cellule T sono più complicate da sondare rispetto agli anticorpi, ma gli studi effettuati finora suggeriscono che sono chiamate in azione durante l’infezione da SARS-CoV-2. Uno studio recente ha esaminato le risposte immunitarie in 36 persone che si stanno riprendendo da COVID-19, e ha trovato cellule T che riconoscono il coronavirus in tutti loro. “Sembra un virus molto stimolante per le cellule T”, dice l’immunologo Danny Altmann dell’Imperial College di Londra. “La maggior parte delle persone ha un’ottima risposta alle cellule T”.
Promesse sul vaccino
Gli studi sulle cellule T stanno convergendo anche sulla possibilità di reattività crociata, in cui le cellule T che riconoscono altri coronavirus riconoscono anche la SARS-CoV-2. Diversi studi8 hanno trovato cellule T che reagiscono alla SARS-CoV-2 in campioni di sangue di persone che non sono state esposte al virus. E un team ha recentemente riferito che alcune di queste cellule T reagiscono non solo alla SARS-CoV-2, ma anche ad alcuni comuni coronavirus freddi. I risultati suggeriscono che tra questi coronavirus freddi e la SARS-CoV-2 potrebbe esserci una duratura cross-immunità tra questi coronavirus freddi e la SARS-CoV-2, portando a ipotizzare che questo potrebbe essere responsabile, in parte, delle differenze selvagge nella gravità dei sintomi della COVID-19 tra gli individui.
Le lezioni apprese da altri virus danno anche motivo di essere ottimisti sul fatto che l’immunità alla SARS-CoV-2 sarà duratura. Le cellule T contro il virus responsabile della sindrome respiratoria acuta grave (SARS) sono state trovate 17 anni dopo l’infezione. Inoltre, la SARS-CoV-2 non sembra mutare così rapidamente come i virus dell’influenza, nota Barreiro, che cambiano così frequentemente che ogni anno è necessaria una nuova vaccinazione.
Lo studio Common Cold Unit ha trovato pochi segni di speranza per sterilizzare l’immunità per il suo coronavirus Common Cold Unit, ma i risultati hanno anche suggerito che l’immunità potrebbe essere abbastanza forte da ridurre o addirittura eliminare i sintomi. L’ideale sarebbe sterilizzare l’immunità per COVID-19, perché ridurrebbe il rischio che le persone con sintomi minimi diffondano ampiamente l’infezione. Ma a questo punto, un vaccino che potrebbe ridurre la mortalità sarebbe probabilmente ancora utile, dice Alessandro Sette, immunologo anche dell’Istituto di Immunologia La Jolla.
Nel complesso, i diversi e talvolta devastanti effetti della SARS-CoV-2 sull’organismo e la sua facilità di diffusione ne hanno fatto un nemico insolito. Ma la risposta del sistema immunitario al virus, finora, ha riservato poche sorprese, dice Barreiro. In questo caso, aggiunge, “noioso” è di buon auspicio per un’immunità duratura. “Ci sono ancora molte cose che non sappiamo, ma finora non c’è niente di veramente unico”.
