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Vaccini e test per il covid 19

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Vaccini e test per il covid 19

  1. 1. Vaccini e test per SARS-Cov-2 Salvatore Gemmellaro Microbiologia a 360°
  2. 2. La storia La parola vaccino deriva dal latino “vaccinus” e nella nostra lingua corrente significa “vacca”. La parola infatti deriva dal fatto che il primo vaccino della storia è stato sintetizzato proprio dalle mucche. Dalle mucche al laboratorio
  3. 3. La storia Fu il medico Edward Jenner che fece l’importante scoperta durante l’epidemia del vaiolo nel lontano 1796. Edward Jenner osservò che le mungitrici che avevano precedentemente contratto il vaiolo bovino raramente poi venivano infettate dal vaiolo umano. Edward Jenner
  4. 4. La storia Il 14 maggio del 1796 Jenner inoculò in un bambino di 8 anni materiale prelevato da una pustola di vaiolo bovino anziché umano. Il ragazzo contrasse il vaiolo bovino e dopo 6 settimane guarì. Edward Jenner Inconsapevolmente fu generato il primo vaccino della storia!
  5. 5. Com’è fatto un vaccino? All’interno della siringa Il vaccino è un preparato biologico costituito da: 1) Microbi 2) Virus 3) Prodotti del corpo microbico 4) Coadiuvanti Vivi o morti
  6. 6. Come funziona il vaccino? L’immunità Quello che fa il vaccino, specifico per un determinato patogeno, è indurre una risposta detta umorale, la quale si riferisce alla produzione di anticorpi. Una volta iniettato il vaccino, il nostro corpo sarà quindi immunizzato: Saprà come affrontare il patogeno perché conosce già quali anticorpi produrre contro di esso, così si evita l’insorgenza della malattia.
  7. 7. Come funziona il vaccino? L’immunità
  8. 8. Tipi di vaccini Inattivati, attenuati, purificati e con anatossine 1. Vaccini interi inattivati. Sono costituiti da batteri o virus uccisi con mezzi fisici o chimici ma mantengono alcune caratteristiche antigeniche: influenza, polio (Salk), epatite A, rabbia, pertosse, colera. 2. Vaccini vivi attenuati. Sono costituiti da batteri o virus vivi ma “attenuati”. Simulano l’infezione del corrispondente patogeno, seguono le stesse vie di penetrazione e moltiplicazione; mantengono l’antigenicità pur perdendo la patogenicità: tubercolosi, polio (Sabin), morbillo-parotiterosolia, varicella, tifo. 3. Vaccini con componenti purificati. Contengono frazioni antigeniche di un microrganismo e sono: influenza (subunità o split), Haemophilus influenzae B, pertosse acellulare, epatite B, meningococco, pneumococco 4. Anatossine. Alcuni batteri si localizzano nel punto di ingresso e liberano delle sostanze chiamate tossine a cui si deve l’azione patogena; queste tossine, detossificate, perdono la capacità di produrre malattia ma mantengono l’antigenicità. Sono: difterite e tetano.
  9. 9. Obbiettivi della vaccinazione Difendere ed eradicare 1. Difendere dal maggior numero di malattie infettive la persona. 2. Far scomparire la malattia da una popolazione o, eradicare l’agente causale da ogni parte del mondo. Raggiunto questo traguardo sarà possibile successivamente arrivare alla sospensione della vaccinazione, come venne fatto a suo tempo per il vaiolo che è stata la prima malattia, e per ora l’unica, per la quale grazie alla vaccinazione è stato raggiunto l’obiettivo finale, cioè l’eradicazione.
  10. 10. L’immunità di gregge Se una certa percentuale della popolazione è vaccinata contro una determinata malattia i virus o i batteri di quella malattia non riescono a circolare. Si crea la cosiddetta “immunità di branco” che protegge anche quella piccola quantità di persone non vaccinate. La percentuale di individui immuni che impedisce ad una malattia infettiva di diffondersi in modo epidemico è chiamata : ‘’Soglia minima di immunità di gregge (HIT)’’ Aumentando il numero di immuni si riduce la probabilità di contatto tra individui infetti e suscettibili. Se la percentuale di immuni nella popolazione è superiore all'HIT la malattia epidemica può essere: contenuta o eliminata.
  11. 11. L’immunità di gregge
  12. 12. I vaccini per il SARS-Cov-2 Vaccini SARS-Cov-2: una varietà di approcci Più di 90 vaccini sono stati sviluppati contro SARS-CoV-2 da gruppi di ricerca di aziende e università di tutto il mondo. I ricercatori stanno sperimentando diverse tecnologie.
  13. 13. I vaccini per il SARS-Cov-2 Vaccini con virus ATTENUATI INATTIVATI ATTENUATI: Un virus viene attenuato per un vaccino poiché viene fatto passare attraverso cellule animali o umane fino a quando non rileva mutazioni che lo rendono poco capace di causare malattie. INATTIVATI: Nell’altro caso il virus è reso non infettivo (viene quindi inattivato) attraverso l’utilizzo di prodotti chimici come formaldeide oppure attraverso il calore.
  14. 14. I vaccini per il SARS-Cov-2 Vaccini con vettori virali Un virus come il morbillo o l'adenovirus viene modificato geneticamente in modo da poter produrre le proteine ​​del coronavirus nel corpo. Questi virus sono attenuati e quindi non possono causare malattie. Esistono due tipi: 1. Quelli che possono ancora replicarsi all'interno delle cellule; 2. Quelli che non possono perché i geni chiave sono stati disabilitati (adenovirus).
  15. 15. I vaccini per il SARS-Cov-2 Vaccini con acido nucleico Si utilizzano le istruzioni genetiche (sotto forma di DNA o RNA) per produrre una proteina del coronavirus che porta ad una risposta immunitaria. L'acido nucleico viene inserito nelle cellule umane, che poi sfornano copie della proteina virale. La maggior parte di questi vaccini codifica per la proteina spike.
  16. 16. I vaccini per il SARS-Cov-2 Vaccini a base di proteine Distinguiamo vaccini con subunità proteiche virali (proteina spike o una sua parte chiave denominata receptor binding domain). I vaccini ‘’Virus-like particles’’ (VLP) possono innescare una forte risposta immunitaria. Involucri vuoti del virus vuote imitano la struttura del coronavirus, ma non sono contagiosi perché mancano di materiale genetico.
  17. 17. I vaccini per il SARS-Cov-2 Il vaccino tramite ‘cerotto’
  18. 18. Il vaccino tramite ‘cerotto’ Il bersaglio è la proteina ‘spike’
  19. 19. Il vaccino tramite ‘cerotto’ Come funziona? Una volta generati i vaccini vengono testati nei topi: 1) Attraverso puntura sottocutanea con ago tradizionale. 2) Attraverso puntura intracutanea sciogliendo Microneedle arrays (MNAs) (un insieme di microaghi). Infine vengono valutati gli anticorpi IgG virus specifici nel siero di topi vaccinati mediante ELISA.
  20. 20. Il vaccino tramite ‘cerotto’ Microneedle arrays I microneedle arrays (MNAs) sono dispositivi minimamente invasivi che by- passano indolore lo strato corneo della pelle, che è la principale barriera ai farmaci applicati localmente. I fori indotti da MNAs normalmente si chiudono molto rapidamente (<1 h). Sono formati da polimeri reticolati e formano idrogel per una migliore distribuzione transdermica dei farmaci.
  21. 21. Il vaccino tramite ‘cerotto’ Microneedle arrays
  22. 22. Il vaccino tramite ‘cerotto’ Microneedle arrays: perché? La pelle è un bersaglio ideale per l'immunizzazione possedendo una ricca popolazione di cellule presentanti l'antigene e cellule immunitarie accessorie in grado di un microambiente pro-infiammatorio che favorisce l'induzione di un'immunità adattativa potente e duratura. La tecnica MNA permette il rilascio di una dose minima ma efficace di vaccino consentendo così un intelligente risparmio su quantità e costi per la somministrazione in un’ampia popolazione. Inoltre i vaccini incorporati nell'MNA sembrano rimanere stabili per un lungo periodo di tempo permettendo così un risparmio economico e tempistico per la refrigerazione.
  23. 23. Il vaccino tramite ‘cerotto’ Risultati Questi vaccini somministrati attraverso MNAs hanno suscitato potenti risposte anticorpali specifiche per l'antigene che sono state evidenti a partire da 2 settimane dopo l'immunizzazione. Quindi la somministrazione di vaccini attraverso MNAs per la subunità SARS-CoV-2 S1 è una promettente strategia di immunizzazione contro l'infezione da coronavirus.
  24. 24. Le vostre domande 1. Vorrei conoscere le tecniche usate per cercare di trovare un vaccino. 2. Perché ci sono tempi molto lunghi per la messa in commercio di un vaccino? 3. Perché non viene sviluppata immunità in alcuni casi di Covid-19 positivi?
  25. 25. Le vostre domande 3. Perché non viene sviluppata immunità in alcuni casi di Covid-19 positivi? Entro 19 giorni dall'esordio dei sintomi, il 100% dei pazienti è risultato positivo all'immunoglobulina di classe G (IgG) antivirale. La sieroconversione per IgG e IgM si è verificata contemporaneamente o in sequenza. Entrambi i titoli di IgG e IgM hanno raggiunto il plateau entro 6 giorni dalla sieroconversione. Fonte: https://www.nature.com/articles/s41591-020-0897-1 Pubblicato: 29 aprile 2020
  26. 26. Test rapidi per il Covid-19 Cosa sono? Sono test in grado di rilevare la presenza di anticorpi IgG e IgM del virus SARS-CoV-2 in campioni umani di sangue intero.
  27. 27. Test rapidi per il Covid-19 Immunoglobuline Le immunoglobuline sono proteine prodotte da determinate cellule, denominate “plasmacellule“. Questo test quindi si basa sulla ricerca delle immunoglobuline: 1. Di classe G (IgG) 2. Di classe M (IgM)
  28. 28. Test rapidi per il Covid-19 Come si esegue?
  29. 29. Test rapidi per il Covid-19 Come funziona? Il campione reagisce con le particelle rivestite dell’antigene del virus SARS-CoV-2 presente all’interno della cassetta del test. La miscela migra quindi verso l’alto sulla membrana cromatograficamente per azione capillare e reagisce con le IgG e le IgM antiumano nella zona della linea di test. Pertanto, se il campione contiene anticorpi IgG SARS-CoV-2, comparirà una linea colorata nell’area della linea di test IgG, mentre se il campione contiene anticorpi IgM SARS-CoV-2, comparirà una linea colorata nell’area della linea di test IgM.
  30. 30. Test rapidi per il Covid-19 Attendibilità del test La cassetta del test rapido IgG/IgM COVID-19 prodotta da ScreenItalia, ad esempio, è stata confrontata con una PCR commerciale leader ed i risultati mostrano un’alta sensibilità e specificità.
  31. 31. Test rapidi per il Covid-19 Limiti? La tempistica! Il limite principale di un test del genere può risiedere nella tempistica. Ovvero, se questo test rapido viene eseguito in un tempo molto precoce al contagio si può andare in contro ad un falso negativo. Ad esempio, un soggetto entrato a contatto con il SARS-CoV-2 da poco tempo può non aver ancora prodotto le IgM e quindi risulterà negativo al test rapido ma positivo al test del tampone. Quindi da questo punto di vista risulta essere più attendibile quest ultimo tipo di test.
  32. 32. Bibliografia 1. Microneedle array delivered recombinant coronavirus vaccines: Immunogenicity and rapid translational development. Eun Kima, Geza Erdosb, Shaohua Huanga, Thomas W. Kennistona, Stephen C. Balmertb, Cara Donahue Careyb, V. Stalin Raje,1, Michael W. Epperlyc, William B. Klimstrad, Bart L. Haagmanse, Emrullah Korkmazb,f, Louis D. Falo Jr.b,f,g,h,*, Andrea Gambottoa,** 2. Hydrogel-Forming Microneedle Arrays for Enhanced Transdermal Drug Delivery. Ryan F Donnelly, Thakur Raghu Raj Singh, Martin J Garland, Katarzyna Migalska, Rita Majithiya, Cian M McCrudden, Prashant Laxman Kole, Tuan Mazlelaa Tuan Mahmood, Helen O McCarthy, and A David Woolfson 3. Development and Clinical Application of A Rapid IgM-IgG Combined Antibody Test for SARS-CoV-2 Infection Diagnosis. – PubMed 4. Biomedomics 5. ScreenItalia 6. Screen Test Covid-19 2019-nCOV IgG/IgM – Test Rapido a Cassetta Kit Monouso (Sangue Intero da Pungidito) – Foglietto Illustrativo 7. The race for coronavirus vaccines: a graphical guide – Nature 8. Weiss SR, Leibowitz JL. Coronavirus pathogenesis. Adv Virus Res 2011;81:85-164. PMID:22094080 DOI:10.1016/B978-0- 12-385885-6.00009-2 9. Su S, Wong G, Shi W, et al. Epidemiology, genetic recombination, and pathogenesis of coronaviruses. Trends Microbiol 2016;24:490-502.PMID:27012512 – DOI:10.1016/j.tim.2016.03.003 10. Cui J, Li F, Shi ZL. Origin and evolution of pathogenic coronaviruses. Nat Rev Microbiol 2019; 17:181-192. PMID:30531947 DOI:10.1038/s41579-018-0118-9 11. World Health Organization (WHO) 12. Labtestsonline
  33. 33. Contatti: info@microbiologiaitalia.it Grazie per l'attenzione!

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