Un vaccino progettato dall’IA, costruito per coprire un intero ramo di coronavirus, ha superato il suo primo studio di sicurezza sull’uomo, offrendo a chi pianifica le pandemie qualcosa di raro: una piccola ma reale ragione per guardare avanti invece di correre semplicemente dietro alla prossima variante. Il vaccino sperimentale, chiamato pEVAC-PS, è stato sviluppato da scienziati legati alla University of Cambridge e alla società biotecnologica DIOSynVax. I primi risultati di Fase I pubblicati nel Journal of Infection hanno rilevato che era sicuro e ben tollerato in volontari adulti sani.

Che cosa è progettato per fare pEVAC-PS?

pEVAC-PS è un vaccino pan-Sarbecovirus, il che significa che è pensato per addestrare il sistema immunitario contro una famiglia più ampia di virus, anziché contro un singolo ceppo. Quella famiglia include SARS-CoV-1, che ha causato l’epidemia di SARS del 2003, SARS-CoV-2, che causa COVID-19, e coronavirus correlati che circolano negli animali.

Quest’ultima categoria è la parte scomoda. Alcuni coronavirus animali hanno il potenziale di compiere un salto di specie verso gli esseri umani, e la storia non è stata sottile nel mostrare quanto questo possa essere destabilizzante.

I vaccini tradizionali spesso si concentrano su un virus o una variante specifici. Questo candidato segue una strada diversa: utilizza progettazione computazionale e machine learning per identificare caratteristiche virali condivise tra virus correlati. L’obiettivo è colpire parti del virus che per esso sono più difficili da modificare senza compromettere se stesso.

Come ha funzionato il primo studio sull’uomo?

Lo studio di Fase I ha arruolato adulti sani di età compresa tra 18 e 50 anni che avevano già ricevuto due o tre dosi di vaccini COVID-19 esistenti. Tra dicembre 2021 e settembre 2023, 39 volontari hanno ricevuto pEVAC-PS.

Ai partecipanti sono state somministrate due dosi, a distanza di 28 giorni. Lo studio ha utilizzato gruppi a dose crescente, da 0,2 milligrammi a 1,2 milligrammi, per valutare la sicurezza su quattro livelli di dose.

Lo studio era open-label, il che significa che partecipanti e ricercatori sapevano che cosa veniva somministrato. Il suo obiettivo principale non era dimostrare che il vaccino prevenga COVID-19, SARS o qualsiasi infezione futura. Invece, i ricercatori misuravano principalmente:

  • Sicurezza
  • Reattogenicità, ovvero sintomi post-vaccinazione a breve termine
  • Risposte immunitarie precoci dopo la seconda dose

I ricercatori non hanno segnalato preoccupazioni significative per la sicurezza nei gruppi di dosaggio.

Che cosa hanno scoperto i ricercatori sulla risposta immunitaria?

Lo studio ha rilevato che pEVAC-PS ha innescato risposte immunitarie misurabili a epitopi conservati dei sarbecovirus codificati dal vaccino. In parole semplici, il vaccino sembrava indirizzare il sistema immunitario verso elementi condivisi di coronavirus correlati, che è l’idea centrale alla base dell’intero progetto.

I risultati non sono stati presentati come un giro d’onore. I ricercatori hanno descritto l’immunogenicità come modesta, e lo studio era piccolo. I partecipanti avevano inoltre un’immunità preesistente dovuta alla precedente vaccinazione contro COVID-19, e il reclutamento si è sovrapposto alle ondate di Omicron, il che probabilmente ha creato storie di esposizione disomogenee tra i volontari.

Quindi no, questo non è il momento in cui qualcuno dovrebbe dichiarare risolto il problema della pandemia. La scienza resta scomodamente poco disposta a seguire i tempi dei comunicati stampa.

Tuttavia, i risultati supportano la fattibilità della strategia di progettazione: utilizzare bersagli virali conservati selezionati per costruire un candidato vaccino più ampio prima che il prossimo virus correlato diventi un’emergenza di salute pubblica.

Dove entra in gioco l’intelligenza artificiale?

L’intelligenza artificiale dietro pEVAC-PS non è la versione chatbot dell’IA a cui si chiede di riassumere gli appunti di una riunione. È un approccio di biologia computazionale usato per confrontare dati genetici e strutturali virali, quindi selezionare bersagli immunitari condivisi tra virus correlati.

DIOSynVax descrive la sua piattaforma come una che analizza struttura ed evoluzione virali, usando la modellazione computazionale per assemblare regioni ricche di epitopi in progetti di antigeni vaccinali sintetici.

Il professor Jonathan Heeney, legato al lavoro sulla zoonotica virale della University of Cambridge e a DIOSynVax, ha descritto l’obiettivo come “un vaccino che li prenderà tutti.” La frase è schietta, ma il concetto sottostante è serio: sviluppare vaccini che proteggano attraverso una famiglia virale invece di aggiornare i vaccini dopo ogni grande sterzata evolutiva.

Questo segnerebbe un passaggio dal modello reattivo che ha dominato gli aggiornamenti dei vaccini COVID-19. In quel modello, un patogeno si diffonde, i ricercatori identificano la minaccia, i produttori si adattano e il pubblico aspetta. Ha funzionato a una velocità notevole nel 2020. È stato anche, per dirla con delicatezza, non ideale come sistema operativo globale.

Come viene somministrato il vaccino?

pEVAC-PS è un vaccino a DNA somministrato nella pelle usando il sistema intradermico senza ago PharmaJet Tropis. Invece di una siringa standard, il dispositivo utilizza un getto microfluidico ad alta pressione.

I ricercatori affermano che la somministrazione dei vaccini a DNA può offrire vantaggi pratici, tra cui una migliore termostabilità e un uso più semplice in contesti con risorse limitate. Questi dettagli contano perché le campagne vaccinali non sono solo problemi di biologia. Sono problemi logistici che coinvolgono refrigerazione, personale formato, smaltimento dei taglienti, trasporti, fiducia pubblica e tutto il resto della macchina poco affascinante che determina se una dose raggiunge un braccio.

Perché gli scienziati stanno perseguendo vaccini più ampi contro i coronavirus?

Le basi scientifiche per pEVAC-PS si stanno sviluppando da anni. Precedenti lavori preclinici dei ricercatori di Cambridge hanno utilizzato un antigene progettato computazionalmente basato sul dominio di legame al recettore delle proteine spike dei sarbecovirus. Nei modelli animali, quel progetto ha prodotto ampie risposte anticorpali contro SARS-CoV-1, SARS-CoV-2, WIV16 e RaTG13.

Quella ricerca indicava una strategia più ampia di preparazione alle pandemie: colpire caratteristiche condivise tra coronavirus correlati prima che un salto zoonotico diventi una crisi globale.

Gli esperti di salute pubblica avvertono da anni che i coronavirus restano una minaccia ricorrente perché virus correlati continuano a circolare nei serbatoi animali. Questi virus possono mutare o ricombinarsi, creando opportunità per futuri salti di specie. COVID-19 ha dimostrato che i vaccini potevano essere sviluppati in modo insolitamente rapido. Ha anche mostrato i limiti del rincorrere costantemente nuove varianti dopo che sono già arrivate.

Ecco perché pEVAC-PS viene osservato come parte di una corsa più ampia allo sviluppo di vaccini universali contro i coronavirus e di altre piattaforme progettate per future epidemie.

Che cosa succede ora?

Il prossimo passo importante dovrebbe essere uno studio di Fase II più ampio, che coinvolga più di 200 persone. Quello studio dovrebbe fornire uno sguardo più chiaro sulle risposte immunitarie in una popolazione più ampia, compreso quanto possano essere durevoli e ad ampio raggio tali risposte.

Per ora, pEVAC-PS resta sperimentale. Non è stato dimostrato che prevenga COVID-19, SARS o l’infezione da futuri coronavirus animali. Deve ancora affrontare studi più ampi, revisione regolatoria e valutazione della produzione prima di poter essere considerato per l’uso pubblico.

Ma il primo studio sull’uomo è un importante segnale precoce. Se gli studi successivi supporteranno l’approccio, la tecnologia dei vaccini progettati dall’IA potrebbe diventare uno strumento utile per prepararsi prima che inizi la prossima pandemia, invece di provare ancora una volta a costruire l’aereo dopo il decollo. A quanto pare, pianificare in anticipo è ancora legale.