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Una generalità dei vaccini SARS-CoV-2

A seguito della pubblicazione della sequenza genetica del virus del virus 2 di sindrome respiratorio acuto severo (SARS-CoV-2) nel gennaio 2020, le ditte farmaceutiche universalmente stanno correndo per sviluppare un vaccino sicuro ed efficace, con molti test clinici di raggiungimento nel tempo record.

vaccino sars-cov-2Credito di immagine: Viacheslav Lopatin/Shutterstock.com

In confronto, 22 mesi erano trascorso dopo lo scoppio di MERS-CoV nel 2012 prima che un vaccino approvato fosse disponibile. Il metodo di atto ed i componenti di tutto il vaccino particolare possono variare sfrenatamente, appena come i virus che proteggono dalle celle differenti dell'obiettivo e dagli itinerari differenti della presa all'infezione.

SARS-CoV-2 è stato riferito bene per indurre un intervallo delle risposte immunitarie in pazienti, con certo rimanere non sintomatico mentre altri appena come infettato molto richiedono l'ospedalizzazione. Questa variabilità fa lo sviluppo di un vaccino duraturo che garantirà l'immunità in tutto l'intera popolazione altamente che sfida.

SARS-CoV-2 lega al ricevitore dell'enzima di conversione dell'angiotensina 2 (ACE2), espresso in molti tessuti ed organi in tutto l'organismo, specialmente nei polmoni, nell'intestino e nel cervello. L'ampia presentazione del ricevitore ACE2 è parzialmente la ragione per i sintomi altamente variabili di COVID-19.

Le cellule T sono responsabili della memoria immune e la generazione di anticorpi di alto-affinità e di pazienti infettati SARS-CoV-2 tende a mostrare i livelli elevati dell'anticorpo per l'post-infezione significativa di periodi.

A differenza della maggior parte degli altri vaccini che o sono inattivati (consistono delle particelle del virus che non hanno capacità causa di malattie) o attenuato (reso meno nocivo o virulento), molti dei vaccini approvati per uso contro COVID-19 finora sono basati a nanotecnologia.

vaccini del mRNA

Due delle società più in anticipo per annunciare riusciti vaccini erano Moderna e Pfizer-BioNTech, di cui tutt'e due utilizzano le nanoparticelle del lipido per incapsulare un carico utile del mRNA. Il mRNA codifica per la produzione di un antigene conosciuto per essere specifico a SARS-CoV-2, permettendo che il macchinario delle cellule produca l'antigene a cui l'organismo poi svilupperà l'immunità.

L'uso dei portafili di nanoparticella del lipido può potenzialmente fornire parecchi vantaggi, compreso la possibilità della consegna citoplasmica diretta e della specificità aumentata verso le celle dipresentazione. I dettagli completi di ogni formulazione devono ancora essere rilasciati. Tuttavia, la nanoparticella del lipido di Pfizer-BioNTech è conosciuta per essere leggermente cationica, in grado di potenzialmente aiutare nell'interiorizzazione delle cellule dovuto la leggera carica negativa della membrana cellulare.

Sia i vaccini di Pfizer-BioNTech che di Moderna usano il mRNA che codifica per la proteina della punta di SARS-CoV-2, che lega con il ricevitore ACE2.  La proteina della punta consiste di due sottounità, i primi di quale è responsabile dell'associazione iniziale con ACE2, mentre la seconda promuove la fusione virale.

Il vaccino di Moderna, mRNA-1273, specificamente codifica per il modulo di pre-fusione della proteina ed è in gran parte intatto oltre alle due sostituzioni dell'amminoacido alle posizioni 986 e 987 che contribuiscono a tenere la proteina stabile in questo stato di pre-fusione. La nanoparticella circostante del lipido è composta di quattro lipidi, la struttura esatta di cui deve ancora essere annunciata. Tuttavia, i vaccini basati lipido-nanoparticella precedentemente sviluppati da Moderna contengono 1,2 distearoyl-sn-glycero-3-phosphocholine, il colesterolo e il glicol-lipido del polietilene, che può anche essere il caso qui.

Il mRNA utilizzato dal vaccino di Pfizer-BioNTech (BNT162) codifica per il dominio dell'ricevitore-associazione della proteina della punta soltanto, ha trovato sul primo sottounità della proteina. Il mRNA è stato modificato per incorporare 1 methylpseudouridine, che aiuta nella diminuzione dell'immunizzazione del mRNA ed aumenta la tariffa di traduzione, molto probabilmente con la stabilità migliore della molecola, sebbene questo avesse ancora interamente essere delucidato.

Di nuovo, la formulazione esatta dei portafili di nanoparticella del lipido non è stata pubblicata, comunque documenti di esperienza dalla società indica che potrebbe contenere la fosfatidilcolina, il colesterolo e il glicol-lipido del polietilene.

Questo la tecnologia delle società della vaccinazione ancora non è stata approvata dopo i test clinici iniziali per qualunque altra malattia. In questo caso, il periodo di sviluppo e l'urgenza comparativamente rapidi della situazione hanno portato questa tecnologia alla parte anteriore.

Poiché il vaccino stesso non porta l'antigene, c'è poca probabilità di neutralizzazione nel siero ed i regimi ripetuti del ripetitore sono meno proibitivi. Poiché le repliche del RNA nel citoplasma, non deve essere localizzata al nucleo, come DNA. Tuttavia, i vaccini del DNA generalmente offrono la replica più a lungo termine e sono meno probabili richiedere le spinte supplementari. Alla luce di questo, parecchie altre società invece stanno lavorando verso ad un vaccino virale basato a DNA di vettore.

Ricevitore ACE2Illustrazione concettuale del virus SARS-CoV-2 che lega ad un ricevitore ACE-2 su una cellula umana. Credito di immagine: Kateryna Kon/Shutterstock.com

Vaccini virali di vettore

Gli adenovirus sono virus non avvolti semplici che contengono un genoma lineare di DNA a doppia elica e sono responsabili di varie malattie compreso il raffreddore. I vettori dell'adenovirus sono utilizzati in vaccini per esprimere gli antigeni non Xeros e per stimolare così una risposta immunitaria, raggiunta sostituendo le sezioni di DNA all'interno dell'adenovirus.

Il DNA di Adenoviral non integra nel genoma del host e non è ripiegato durante la divisione cellulare. Poiché l'adenovirus è originario da una famiglia dei virus comuni compreso il raffreddore, molti pazienti già hanno sviluppato gli anticorpi di neutralizzazione, piombo all'uso degli adenovirus che originalmente si erano evoluti per infettare altre specie ed ai quali esseri umani non hanno immunità.

Il vaccino di Oxford-AstraZeneca (ChAdOx1) utilizza un vettore dell'adenovirus derivato dallo scimpanzè, comprendente le sequenze genetiche che istruiscono il macchinario cellulare per produrre la proteina integrale della punta di SARS-CoV-2. Alcuni cambiamenti sono stati fatti alla sequenza genetica che impedirebbe la replica e migliorerebbe la traduzione, specificamente cancellando E1 e E3 e comprendendo una sequenza di guida dell'attivatore tissutale del plasminogeno.

La società vaccino cinese CanSino ha adottato un simile approccio, sebbene usasse un nativo dell'adenovirus agli esseri umani occupati spesso come vettore vaccino: tipo 5. dell'adenovirus. La società ha notato che intorno alla metà dei loro partecipanti in anticipo ha avuto immunità preesistente verso il tipo 5 dell'adenovirus, confrontato a soltanto 1 in 98 pazienti per il vaccino originario di Oxford-AstraZeneca dello scimpanzè.

Entrambi i vaccini hanno dimostrato alcuni effetti contrari nei test clinici iniziali, compreso delicato a dolore, a fatica ed all'emicrania moderati. Il vaccino di Oxford-AstraZeneca co-è stato amministrato con l'acetaminofene della droga antinfiammatoria come precauzione che è sembrato diminuire questi problemi.

Efficacia ed alternative

Dozzine di società supplementari stanno lavorando verso la creazione del vaccino sicuro ed affidabile, alcuno che utilizza le tecnologie descritte precedentemente. Al contrario, altri contano sulle piattaforme attenuate o inattivate più classiche del vaccino del virus. Tuttavia, gli ultimi sono raramente adatti ad uso con le persone immunocompromised, rendendole più di meno dell'ideale per la protezione dei quelli le più vulnerabili.

Ciascuno dei tre vaccini discussi dettagliatamente qui, di BNT162 (Pfizer-BioNTech), di mRNA-1273 (Moderna) e di ChAdOx1 (Oxford-AstraZeneca), è stato trovato per possedere un profilo di sicurezza accettabile attraverso le fasi I, II ed III test clinici, ora essendo amministrando a molti migliaia di pazienti dall'altro lato del globo. Tutte riferiscono un alto livello di efficacia, specificato per essere alte quanto 95% secondo il gruppo d'età, il sesso, l'origine etnica, lo stato di infezione ed il dosaggio del regime.  

Riferimenti

Further Reading

Last Updated: Jan 21, 2021

Michael Greenwood

Written by

Michael Greenwood

Michael graduated from Manchester Metropolitan University with a B.Sc. in Chemistry in 2014, where he majored in organic, inorganic, physical and analytical chemistry. He is currently completing a Ph.D. on the design and production of gold nanoparticles able to act as multimodal anticancer agents, being both drug delivery platforms and radiation dose enhancers.

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