I vaccini anti-Covid basati su questa molecola hanno aperto la strada a una tecnologia d’avanguardia, definita dal Mit una delle 10 principali del 2021: che, in futuro, potrà combattere altri virus, malattie rare, tumori…
Un anno fa l’Rna era, per la maggior parte delle persone, una sigla «vuota». Per chi ne sapeva qualcosa, un parente defilato del Dna. Ora questa molecola, per la precisione l’mRna o acido ribonucleico messaggero, è diventata protagonista di una rivoluzione scientifica capace di cambiare il corso della pandemia e di preparare un nuovo futuro in medicina. La Mit Technology Review l’ha definita «una delle 10 più importanti tecnologie del 2021».
I vaccini a Rna (Pfizer-BioNTech, Moderna) sono prodotti di assoluta avanguardia: super efficaci – fino al 95-98% – sicuri, così flessibili da rimodularsi contro le varianti virali. Per frenare il Covid la Ue aveva puntato di più sugli altri (AstraZeneca e Johnson & Johnson): perché costano assai meno, non hanno bisogno di refrigerazione a -70 gradi, sono più facili da trasportare. Ma rispetto a una pandemia tenace e «trasformista», l’arma finale verrà dall’Rna. Tanto che ora anche l’Europa sembra orientata a rifornirsi di molte più dosi Pfizer-BioNtech.
In pratica, mentre gli altri sieri usano gli adenovirus – una versione modificata di virus non replicanti – come «postini» per consegnare all’organismo le istruzioni affinché il sistema immunitario riconosca la proteina Spike del coronavirus, questi utilizzano l’Rna: ovvero una «busta» senza intermediari, con le medesime istruzioni, che velocemente viene degradata. Questi farmaci «non sono una sorpresa ma una conferma» sostiene Drew Weissman, lo scienziato della University of Pennsylvania School of Medicine che nel 2017 li sviluppò contro il virus Zika. «Mi ero chiesto come impacchettare le molecole di mRna che durano pochi minuti. Ho provato 40 contenitori, gocce d’acqua, zucchero e proteine, persino sperma di salmone, mi sentivo come Edison mentre cercava il filamento giusto per accendere la prima lampadina elettrica» ha detto alla Mit Technology Review.
Senza questi precedenti, gli scienziati di Pfizer e Moderna non avrebbero saputo congegnare il vaccino anti-Covid in 48 ore, né avere le dosi per i primi test in sei settimane. La sfida, oggi, è estendere questa tecnologia per vaccini «universali» contro tutti i coronavirus e per altri nemici come Hiv, Ebola, herpes, malaria. Infine, per cure di frontiera contro cancro e malattie rare.
«Il punto di forza di questi vaccini è che possono essere riprogrammati come software: il modo in cui si produce mRna per un vaccino è lo stesso di un altro, cambia solo l’ordine dei nucleotidi, gli elementi che compongono l’acido nucleico» spiega Ron Renaud, ceo della company Translate Bio. «Per il futuro, immagino tante mega fabbriche dove produrre Rna messaggero così da prepararci alla prossima pandemia».
Proprio perché «ricomponibili» a piacere, un po’ come mattoncini Lego, e per la loro estrema efficacia, i vaccini a Rna sono candidati ideali per virus come l’Hiv (è il re dei trasformisti), per l’herpes, la malaria, l’anemia a cellule falciformi. Tutte malattie per le quali non esiste ancora un antidoto definitivo. Non solo. Un paio di anni fa i National institutes of health americani, insieme alla Bill and Melinda Gates Foundation, hanno annunciato un investimento di 200 milioni di dollari per terapie geniche nell’Africa sub-sahariana, con l’obiettivo di curare Aids e anemia falciforme, malattie lì molto diffuse. Secondo Weissman, l’uso dell’Rna messaggero consentirebbe di realizzare in breve tempo una terapia genica capace di correggere o silenziare i geni malfunzionanti.
L’Università americana di Yale, per citare un altro caso, ha brevettato una tecnologia a Rna per immunizzare contro la malaria che ogni anno colpisce, nel mondo, circa 230 milioni di persone. Pfizer sta progettando la stessa piattaforma tecnologica contro l’influenza stagionale, il cui virus muta ogni anno e fa vittime nella popolazione anziana e più fragile. Mentre Moderna (l’altra azienda con vaccino anti-Covid a Rna) ha quasi pronti risultati preliminari in test che usano mRna contro l’Hiv e virus come lo Zika – portato dalle zanzare e simile a quello della febbre gialla – il virus Nipah, la cui mortalità va dal 50 al 75%, e il cytomegalovirus.
In questa gara scientifica mondiale, infine, non manca l’azienda tedesca biotecnologica Curevac (ha anch’essa un vaccino Covid nel paniere) che sta lavorando su farmaci analoghi contro rabbia, febbre emorragica di Lassa, febbre gialla e malaria. E su un vaccino universale per l’influenza.
Il prodigio dell’Rna non si limita, come si diceva, al coronavirus. Esistono applicazioni di frontiera, chiamate «mRna silenziatore» dedicate alle malattie rare. Chi ne è colpito (5 persone ogni 10.000 abitanti) è spesso condannato a non ricevere le attenzioni di altri pazienti con affezioni più comuni. Proprio queste patologie sono tra i top target della tecnologia a Rna. «Promettente soprattutto nel caso di malattie causate dalla mutazione di un solo gene, come le porfirie, l’amiloidosi ereditaria e l’iperossaluria» afferma Paolo Ventura dell’Università di Modena e Reggio Emilia e responsabile del Centro di riferimento regionale per la diagnosi e la cura delle porfirie.
In questi casi, il meccanismo dell’Rna silenziatore funziona un po’ come il tasto «mute» in una video conferenza, che azzera il rumore proveniente da un singolo partecipante: in qualunque momento e a discrezione della regia, l’audio può essere spento. «In medicina, si tratta di modulare l’espressione di una proteina attraverso la creazione di un filamento artificiale di mRna, che entra in modo selettivo all’interno di cellule specifiche» chiarisce Ventura.
Così, se dentro una cellula l’espressione di un gene è superiore ai valori normali, può essere messa a tacere per ridurre gli effetti collaterali della sua presenza in eccesso. Nel caso delle porfirie (un gruppo di malattie metaboliche rare), il gene «silenziato» ha un’espressione cinque-sei volte superiore al normale: «Grazie all’effetto modulatore dell’Rna, si annullano gli accumuli di sostanze tossiche nei tessuti» spiega Ventura. «E il paziente non manifesta più i sintomi della malattia». Sono farmaci somministrati tramite iniezioni sottocute di particelle lipidiche (come i vaccini anti-Covid), trasportate nei tessuti dove l’alterazione è prevalente.Il trattamento è reversibile: quando si sospende, l’effetto scompare.
«In linea generale, molte patologie con origine genetica possono essere curate con Rna» dice a Panorama Hassan Bruneo, direttore Market access Europa dell’azienda Alnylam. «Sono farmaci sicuri, i cui potenziali effetti collaterali sono stati stimati – da più enti regolatori – molto inferiori rispetto ai benefici. Alnylam ha investito quasi sei miliardi di dollari in questa nuova classe di farmaci, e punta sull’Rna anche per malattie del sistema nervoso e patologie oculari».
Il procedimento che usa l’Rna come vettore terapeutico potrà essere impiegato per modulare o spegnere geni oncogeni, responsabili della crescita dei tumori e delle metastasi: «È ancora teoria, ma in pochi anni siamo riusciti a fare passi da gigante. Cose lontane possono diventare molto vicine» sostiene Ventura. Così, la tedesca BioNTech (l’azienda che, insieme a Pfizer, ha creato il siero anti-Covid) sta lavorando a vaccini anti-tumore basati su mRna in grado di riconoscere e contrastare le cellule maligne. Al momento, sono in corso trial clinici di Fase 1 per cancro a seno, ovaie, vescica, melanoma, alcune forme di neoplasie polmonari.
E anche Moderna – come racconta la rivista dell’americana Reason Foundation – punta a trattamenti a base di mRna per vaccini anti-cancro «personalizzati», su misura per ogni paziente. L’idea è: sequenziare il genoma delle cellule tumorali del malato, identificare fino a 20 proteine alterate (assenti nelle cellule sane), mettere a punto un vaccino a Rna messaggero che contenga le proteine anomale e che, una volta all’interno dell’organismo, addestri il sistema immunitario a identificare e combattere le cellule cancerose.
Non è una sfida semplice. Come la regia in una videoconferenza, per tornare all’immagine iniziale, in grado di spegnere il microfono alla persona che non vogliamo ascoltare, potrebbe per errore silenziarlo anche a chi deve continuare a «parlare»: ossia inibire lo stesso gene in cellule diverse o accenderne altri, causando inattese complicazioni. La «consegna» precisa del frammento genetico di Rna esattamente – e solamente – dove è necessario resta, alla fine, l’ostacolo principale. Ma, incalzata dalla pandemia e, anche, dai profitti potenziali di terapie e vaccini efficaci per una moltitudine di malattie, difficilmente la ricerca scientifica mancherà l’obiettivo.