Cosa sono i vaccini e come agiscono

Tipologie di vaccino

Esistono varie tipologie di vaccino:

  • Vaccini vivi attenuati (come per morbillo, rosolia, parotite, varicella, febbre gialla e tubercolosi): costituiti da virus o da batteri che mantengono la capacità di moltiplicarsi nell’organismo del paziente vaccinato, stimolando le sue difese immunitarie, ma sono incapaci di provocare manifestazioni della malattia;
  • Vaccini inattivati (come per l’epatite A, la poliomielite e l’antinfluenzale split): prodotti utilizzando virus o batteri uccisi tramite esposizione al calore oppure con sostanze chimiche;
  • Vaccini ad antigeni purificati (come l’antimeningococco, l’antinfluenzale a sub-unità, e quello acellulare per la pertosse): prodotti attraverso raffinate tecniche di purificazione delle componenti batteriche o virali;
  • Vaccini ad anatossine (come per tetano, difterite e pertosse): prodotti utilizzando molecole provenienti dall’agente infettivo, non in grado di provocare la malattia ma sufficienti ad attivare le difese immunitarie dell’organismo. Questo genere di vaccini, non contenendo i germi bensì un loro prodotto, una tossina, ad esempio, ovvero una proteina tossica per il nostro organismo, prodotta dal patogeno stesso e inattivata chimicamente (anatossina) o essendo ottenuto dalla modificazione del gene, è in grado di sollecitare Il nostro sistema immunitario scatenando una risposta mirata e specifica contro i patogeni, inattivati o attenuati, loro componenti antigeniche o le tossine, contenuti nel vaccino.
  • Vaccini proteici ricombinanti: grazie alla rivoluzione messa in atto dalla Biologia Molecolare e dalle tecniche di manipolazione del DNA, si sono prodotti vaccini sempre più sicuri e con effetti collaterali minori, perché realizzati utilizzando non più i germi ma solo alcune loro molecole. È il caso della vaccinazione contro il virus dell’epatite B e meningococco B; suddetti vaccini sono difatti prodotti mediante la tecnologia del DNA ricombinante che prevede l’inserimento di materiale genetico codificante l’antigene (una proteina o parte di essa) in microrganismi che produrranno l’antigene; quest’ultimo verrà poi raccolto e purificato.

Come funzionano i vaccini

Una volta somministrati, i vaccini simulano il primo contatto con l’agente infettivo evocando una risposta immunologica (immunità umorale e cellulare) simile a quella causata dall’infezione naturale, senza però causare la malattia e le sue complicanze. Il principio alla base di questo meccanismo è la memoria immunologica: la capacità del sistema immunitario di ricordare quali microrganismi estranei hanno attaccato il nostro organismo in passato e di rispondere velocemente (l’assenza di una memoria immunologica è il motivo per cui i bambini piccoli vanno incontro alle malattie infettive più frequentemente dell’adulto). Senza le vaccinazioni, il nostro corpo può impiegare anche due settimane di tempo per produrre una quantità di anticorpi sufficiente a contrastare l’invasore. Un intervallo di tempo durante il quale il microrganismo può causare danni al nostro organismo.

I vaccini possono essere somministrati singolarmente o in combinazione. Il vaccino combinato è costituito dall’utilizzo, nella stessa preparazione, di più vaccini e sfrutta le capacità del sistema immunitario di riconoscere e agire contemporaneamente a più antigeni (sostanze capaci di generare reazioni a livello del sistema immunitario). Tra i più comuni vaccini combinati ricordiamo il vaccino trivalente contro la poliomielite (con i tre tipi di virus della polio), il vaccino trivalente contro morbillo, parotite, rosolia, il vaccino polivalente antimeningococcico e il vaccino polivalente antipneumococcico. La via di somministrazione dei vaccini viene scelta in base al tipo di vaccino in modo da ottimizzare la risposta immunologica. Essa può essere: orale, intradermica, sottocutanea, intramuscolare e parenterale. I vaccini somministrati per via intramuscolare o sottocutanea permettono un immediato contatto fra l’antigene e sistema immunitario. Altri vaccini (es. il vaccino Sabin antipolio attenuato) vengono, invece, somministrati per via orale e la moltiplicazione del virus avviene a livello della mucosa intestinale generando un’immediata risposta anticorpale locale. Inoltre, ci sono vaccinazioni che consistono nella somministrazione di un’unica dose ed altre che prevedono la somministrazione di più dosi (richiamo).

Nonostante la vaccinazione sia per definizione un intervento preventivo che quindi va effettuato prima dell’esposizione all’agente infettivo, in alcuni casi può essere utilizzata anche a esposizione avvenuta e prende il nome di “profilassi post esposizione”. Un esempio è la vaccinazione contro la rabbia effettuata a soggetti che siano stati morsi o siano entrati in contatto con un animale rabbico (questo perché il virus della rabbia necessita di un certo tempo per raggiungere il sistema nervoso e causare i sintomi della malattia, tempo durante il quale il vaccino è in grado di stimolare una risposta immunitaria che elimina il virus prima che la malattia si manifesti). Anche le vaccinazioni contro morbillo e varicella possono essere efficaci dopo l’esposizione all’infezione: il vaccino contro il morbillo, se somministrato entro 72 ore dall’esposizione, può prevenire la malattia o ridurre la gravità dei sintomi. Per quanto riguarda la varicella, gli studi finora condotti indicano che la vaccinazione sino a 5 giorni dopo l’esposizione al virus è utile per prevenire la malattia o ridurne la gravità.

Come già specificato a proposito del virus dell’influenza, esso ed il relativo vaccino cambiano ogni anno: la composizione del vaccino antinfluenzale viene decisa, su indicazione dell’Organizzazione mondiale della sanità (Oms), in base ai ceppi che si prevede circoleranno maggiormente durante il successivo periodo invernale.

Per far funzionare un vaccino occorre anche il cosiddetto adiuvante che serve ad attivare l’immunità innata, ossia la parte delle nostre difese che per prima si mette in moto quando veniamo in contatto con un patogeno.

I vaccini offrono anche applicazioni preventive contro alcuni tumori (HBV e HPV) contrastando i virus che ne sono la causa, ovvero il virus dell’epatite B che causa il cancro del fegato, e il papilloma virus responsabile del cancro della cervice uterina e, negli uomini, del cancro anale e di alcune neoplasie del collo e della testa.

Nuove frontiere

Il passo successivo, ora, è lavorare per estendere i vaccini preventivi anche ad altri tipi di tumore non causati da virus. Senza poi dimenticare la vera sfida: i vaccini terapeutici. Strumenti basati da un lato sull’identificazione e il riconoscimento, da parte del sistema immunitario, di strutture localizzate sulla cellula tumorale; dall’altro lato, sull’utilizzo di cellule sentinella (dendritiche) in grado di innescare o riattivare la risposta immunitaria. È una speranza su cui si sta lavorando in tutto il mondo, ed anche nel nostro Paese: alcuni iniziali test clinici effettuati nella terapia del cancro della prostata suggeriscono che la strada sia percorribile. Tuttavia, è ancora una frontiera della ricerca. Perché non solo contro il cancro, ma anche più in generale, non siamo capaci di utilizzare i vaccini in contesto terapeutico. Neppure contro gli agenti infettivi, bersagli in teoria più semplici perché – a differenza delle cellule tumorali – molto diversi dalle nostre cellule e pertanto più facilmente riconoscibili dal sistema immunitario. Se gli studi in ambito oncologico avranno successo, potranno fare da battistrada per approcci di tipo vaccinologico ad altre malattie degenerative, come arteriosclerosi e degenerazioni del sistema nervoso centrale. Inoltre, potranno riaprire la strada all’utilizzo dei vaccini terapeutici anche nelle malattie infettive.

I vaccini oggi disponibili stimolano il sistema immunitario a rispondere ai germi patogeni dopo che questi sono penetrati nel nostro organismo: non sono, invece, in grado di prevenire l’ingresso dei germi attraverso la loro porta d’entrata principale, ovvero le mucose, che ricoprono le cavità del nostro corpo a contatto con l’esterno (interno della bocca, delle narici, dei polmoni, dell’esofago, dello stomaco, dell’intestino, dell’uretra e della vagina). Il vaccino Sabin per la poliomielite e quello anti-tifo che vengono somministrati per bocca, costituiscono le uniche eccezioni. A livello delle mucose si trovano cellule che hanno il compito di dare l’allarme ed attivare la risposta immunitaria più adatta (anticorpi specializzati chiamati IgA) per difendere le stesse mucose. Innescare questo specifico tipo di immunità attraverso i cosiddetti vaccini mucosali, ossia da assumere per via orale o inalandoli attraverso il naso consentirebbe, quindi, di prevenire l’ingresso stesso dei germi nel nostro corpo. Senza contare che, nei Paesi più poveri, non dover effettuare l’iniezione per inoculare il vaccino agevolerebbe la diffusione capillare della vaccinazione.

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