Hanno salvato milioni di vite in tutto il mondo. Questa è certamente la principale motivazione per cui Katalin Karikò e Drew Weissman hanno ricevuto il premio Nobel per la Fisiologia e la Medicina. I due scienziati hanno infatti sviluppato la tecnologia che ha poi portato ai vaccini antiCOVID a mRNA. Prima della pandemia la tecnologia era ancora sperimentale, ma subito dopo sono diventati una realtà. “I vincitori hanno contribuito allo sviluppo del vaccino, con una velocità senza precedenti, durante una delle più grandi minacce alla salute umana dei tempi moderni”, ha dichiarato il comitato del Premio Nobel. Oggi la stessa tecnologia dell’mRNA è oggetto di ricerca per altre malattie, compreso il cancro. Per il mondo della ricerca italiano, questo nobel è un passo significativo anche contro tutto il mondo “no vax”.

Con la tecnologia a mRNA è possibile “addestrare” il sistema immunitario

I vaccini a mRNA “addestrano” il sistema immunitario a riconoscere e combattere minacce come virus o batteri. La tecnologia vaccinale tradizionale si basa su versioni morte o indebolite del virus o batterio originale, oppure sull’utilizzo di frammenti dell’agente infettivo. I vaccini a mRNA, invece, utilizzano un approccio completamente diverso. Il vaccino infatti contiene le istruzioni genetiche per costruire un componente – una proteina – dal coronavirus. Quando questo vaccino viene iniettato nel corpo, le nostre cellule iniziano a produrre grandi quantità di proteine ​​virali. Il sistema immunitario le riconosce come estranee, quindi le attacca e impara a combattere il virus, iniziando così ad avere un vantaggio quando si verificano future infezioni. La grande idea alla base di questa tecnologia è che è possibile sviluppare rapidamente un vaccino contro quasi tutto, purché si conoscano le giuste istruzioni genetiche da utilizzare. Questo rende la tecnologia a mRNA più veloce e flessibile rispetto agli approcci tradizionali di sviluppo di un vaccino.

Gli studi di Weissman e Karikò sull’uso dell’RNA come agente terapeutico

“L’interesse principale di Karikò è sempre stato l’utilizzo dell’RNA come agente terapeutico e come migliorarne le caratteristiche immunogeniche”, spiega Giovanni Maga, direttore del Dipartimento di scienze biomediche del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Dsb). “Il limite principale, infatti, per le applicazioni in terapia, era costituito dalla capacità dell’RNA esogeno di indurre una forte risposta infiammatoria dovuta all’attivazione della risposta immunitaria innata. Nel 1997 – continua – Katalin iniziò a collaborare con il collega Drew Weissman, allora professore di immunologia all’Università della Pennsylvania”. Weissman si era formato all’Università di Boston e successivamente all’NIH, sotto la supervisione di Anthony Fauci. Giunto all’Università della Pennsylvania, si era da subito interessato alla relazione tra RNA e immunità innata. Vincendo l’inziale scetticismo della comunità scientifica e le difficoltà di finanziamento, dalla loro collaborazione scaturì un primo fondamentale lavoro pubblicato nel 2005, in cui descrivevano particolari modificazioni chimiche dei nucleosidi, i mattoni costituenti l’RNA, in grado di evitare l’attivazione dell’immunità innata. “La chiave di questa scoperta – afferma Maga – era stata l’osservazione che una classe di RNA cellulari, gli RNA transfer, fondamentali per la sintesi delle proteine, non inducevano una risposta immunitaria. Karikò e Weissman scoprirono che questo era dovuto alla presenza di una base modificata, la pseudouridina. Introducendo la stessa modificazione in mRNA sintetici, dimostrarono che questi potevano essere introdotti nelle cellule, dirigendo la sintesi della proteina desiderata, senza attivare l’immunità innata: questi risultati hanno aperto le porte all’utilizzo degli mRNA come agenti terapeutici”.

Chi sono Drew Weissman e Katalin Karikó?

Weissman è nato nel 1959 a Lexington in Massachusetts, Stati Uniti. Ha conseguito la laurea in Medicina e il dottorato di ricerca all’Università di Boston nel 1987. Ha svolto la sua formazione clinica presso il Beth Israel Deaconess Medical Center della Harvard Medical School e attività di ricerca post-dottorato ai National Institutes of Health (Nih). Nel 1997 ha fondato il suo gruppo di ricerca presso la Perelman School of Medicine dell’Università della Pennsylvania. È Roberts Family Professor in Vaccine Research e direttore del Penn Institute for Rna Innovations.

Karikò è nata nel 1955 a Szolnok, in Ungheria. Ha conseguito il dottorato di ricerca all’Università di Szeged nel 1982 e ha svolto i suoi studi post-dottorato presso l’Accademia ungherese delle scienze di Szeged fino al 1985. La sua storia inizia con il licenziamento all’accademia ungherese. appena trentenne. Alla scienziata arrivò subito l’offerta per un posto alla Temple University di Filadelfia. Allora c’era ancora il Muro di Berlino e per una coppia di ricercatori come Karikò e suo marito, era difficile passare dall’altra parte. Così, ha raccontato al New York Post, vendettero la loro auto al mercato nero e con il ricavato (1.200 dollari) nascosto nell’orsacchiotto della figlia di appena due anni, sbarcarono in America. Qui, dopo cinque anni alla Temple, è passata alla Pennsylvania University dove ha tenacemente continuato le sue ricerche e la sua attività di professoressa. Nel corso della sua carriera si è dovuta scontrare con almeno due rettori dell’università americana che hanno fatto di tutto per relegare ai margini la sua attività di ricerca. Per anni in molti hanno pensato che il suo lavoro di ricerca sull’mRNA fosse un vicolo cieco. Kariko però grazie alla collaborazione con Weissman ha continuato a portare avanti i suoi studi. Oggi è diventata vicepresidente senior dell’azienda tedesca BioNTech Rna Pharmaceuticals. Dal 2021 è professoressa all’Università di Szeged e professoressa a contratto presso la Perelman School of Medicine dell’Università della Pennsylvania.

L’incontro fortuito davanti a una fotocopiatrice

È divertente il modo in cui Kati (Kariko, ndr) e io ci siamo incontrati”, racconta Weissman. “Litigavamo per la fotocopiatrice. A quei tempi, l’unico modo per leggere gli articoli di giornale era fotocopiarli. E litigavamo – continua – per la fotocopiatrice per poter leggere gli articoli. Abbiamo iniziato a parlare e a confrontare ciò che facevano gli altri. Io ero un immunologo e lei una biologa dell’RNA, ci siamo riuniti e abbiamo fatto molti grandi progressi”. Una ricerca che come spesso succede non si sa ancora bene, all’inizio, dove porterà. “Quando abbiamo iniziato, non pensavamo a curare le pandemie. Stavamo pensando – continua Weissman – di creare nuovi vaccini, creare nuove terapie. Possiamo usare l’RNA per curare malattie genetiche come la fibrosi cistica e le malattie genetiche del fegato, per modificare il genoma e correggere le carenze genetiche. Avevamo molte idee su cose che avremmo potuto fare con l’RNA, se fossimo riusciti a farlo funzionare. Il mio sogno è sempre stato quello di sviluppare un nuovo prodotto, tecnologia o farmaco che potesse effettivamente raggiungere le persone e aiutarle. Quindi è emozionante vedere la nostra tecnologia utilizzata in molti dei vaccini a mRNA attualmente in fase di sviluppo”. La loro premiazione è quindi solo parzialmente inattesa. “Ogni ottobre mia madre mi diceva: ascolterò alla radio che forse hai vinto il premio Nobel”, racconta Karikò in un video della Penn University statunitense, che rivolge ai suoi due docenti le congratulazioni per il riconoscimento ricevuto. “Rispondevo a mamma che non ho mai ricevuto nemmeno una borsa di studio. Allora lei replicava ‘ma il capo dice che lavori così duramente’, e io le spiegavo che tanti scienziati lavorano molto, molto duramente”, aggiunge. “E’ ovviamente il premio più importante che uno scienziato possa ottenere”, dichiara Weissman accanto alla collega. “E’ un onore incredibile”, aggiunge. “Penso che la cosa importante sia che lavorando l’uno senza l’altro non saremmo potuti arrivare a questo risultato”.

La comunità scientifica applaude ai nuovi Nobel

Sono tantissime le reazioni di stima verso i due nuovi vincitori del Nobel. “Una buona notizia il premio Nobel per la Medicina a Katalin Karikó e Drew Weissman per le scoperte che hanno portato alla messa a punto dei vaccini Covid-19 basati sull’mRNA. È una buona risposta a tutto il pattume pseudoscientifico sbandierato dai no vax”, commenta Massimo Galli, già direttore del reparto di Malattie infettive dell’ospedale Sacco di Milano. “Un Nobel più che meritato”, commenta Rocco Bellantone, Commissario straordinario dell’Istituto superiore di Sanità. “Lo studio sui meccanismi dell’mRNA è davvero una frontiera importante nelle cure del futuro”, aggiunge. Va riaffermato che da una parte c’è l’oscurantismo e dall’altra l’innovazione, il vaccino a mRNA ci ha fatto superare la logica del lockdown e dell’isolamento. Gli fa eco anche il direttore della Prevenzione del ministero della Salute Francesco Vaia, secondo cui il lavoro di Weissman e Karikò rappresenta “l’innovazione che ha sconfitto l’oscurantismo”. Per Giuseppe Novelli, genetista dell’Università di Tor Vergata “la tecnologia sviluppata dai due nuovi Nobel hanno portato a un avanzamento epocale della medicina e della fisiologia”. E aggiunge: “Ora ci auguriamo che il loro lavoro ci porti in futuro ai vaccini terapeutici personalizzati contro il cancro. Questi vaccini servono a stimolare l’organismo a produrre anticorpi contro i neoantigeni dei tumori, difficili da combattere perché eterogenei e diversi e da persona a persona”.

Più vicini ai vaccini anti-cancro a mRNA

“Grazie al lavoro e alle scoperte di Weissman e Karikò si è aperta la strada allo sviluppo di vaccini a mRNA contro i tumori”, evidenzia Pier Francesco Ferrucci, direttore dell’Unità di Bioterapia dei Tumori presso l’istituto Europeo di Oncologia e presidente del Network Italiano per la Bioterapia dei Tumori (NIbit). “Inizialmente il lavoro di Weissman e Karikò ha consentito lo sviluppo di vaccini a mRNA, ma ora si stanno già studiando altre applicazioni, come ad esempio in oncologia”, sottolinea l’esperto. “Adesso sono in fase di sviluppo vaccini contro il cancro quindi le scoperte dei due scienziati hanno consentito di rendere questa molecola solitamente fragile e molto degradabile in una molecola bersaglio per i vaccini”, aggiunge. Attualmente sono oltre 40 vaccini anti-cancro a mRNA alla verifica clinica nel mondo, alcuni dei quali in fase avanzata di sperimentazione. Tanto che nel 2024 uno dovrebbe entrare in Fase III, la più importante. Questo è uno dei temi recentemente, affrontati durante il CICON23, International Cancer Immunotherapy Conference, che si è tenuto poche settimane fa a Milano. “I vaccini anti-Covid a mRNA sfruttano la stessa tecnologia adottata per il Covid – spiega Ferrucci –. Ovvero sono vaccini che si avvalgono dell’RNA messaggero (mRNA), una sorta di ‘postino’ che trasmette importanti informazioni alle cellule. Per i vaccini anticancro si utilizzano mRNA sintetici progettati per ‘istruire’ il sistema immunitario a riconoscere una proteina chiamata ‘neoantigene’, che è espressione di una mutazione genetica avvenuta nella cellula malata. Si tratta di una specie di ‘impronta digitale’ specifica e personale, presente nelle cellule tumorali di quel paziente. I vaccini antitumorali a mRNA personalizzati sono quindi progettati ‘su misura’ con lo scopo di innescare il sistema immunitario ad uccidere selettivamente ed esclusivamente le cellule tumorali in quel paziente e nei pazienti in cui i tumori esprimono la stessa mutazione”. Attualmente i vaccini basati sull’mRNA sono allo studio contro diverse patologie tumorali, come il melanoma, il tumore della prostata, il tumore polmonare non a piccole cellule, il tumore mammario triplo negativo, il tumore colorettale e altri tumori solidi. “L’elenco delle sperimentazioni è ovviamente destinato ad aumentare in modo esponenziale”, evidenzia Ferrucci.