Come i vaccini addestrano il sistema immunitario

7 min di lettura

I vaccini sono uno degli strumenti più importanti per prevenire le malattie infettive. Addestrano il sistema immunitario a riconoscere e rispondere a un patogeno che causa malattie prima che una persona incontri l'infezione reale. Esponendo il sistema immunitario a una forma o a un componente sicuro di un patogeno, i vaccini aiutano l'organismo a costruire una memoria immunitaria che può fornire protezione contro malattie future [1][2].

Un vaccino è una preparazione biologica che addestra il sistema immunitario a riconoscere un organismo specifico che causa malattie o uno dei suoi componenti. A seconda del vaccino, può contenere una forma inattivata o attenuata di un patogeno, un pezzo specifico del patogeno o istruzioni genetiche che consentono alle cellule dell'organismo di produrre temporaneamente un componente che il sistema immunitario possa riconoscere. L'obiettivo è lo stesso: insegnare al sistema immunitario cosa cercare senza richiedere che una persona sperimenti i pericoli della malattia reale [2].

Come funzionano i vaccini

Quando una persona riceve un vaccino, il sistema immunitario riconosce un antigene — una sostanza che innesca una risposta immunitaria — come qualcosa di estraneo. Le cellule immunitarie rispondono producendo anticorpi e altre difese specifiche per quell'antigene. Il sistema immunitario sviluppa inoltre cellule della memoria. Se la persona incontra successivamente il patogeno reale, queste cellule della memoria consentono al sistema immunitario di rispondere più rapidamente ed efficacemente di quanto potrebbe fare durante un primo incontro con l'infezione [2][3].

Un modo semplice per pensare alla vaccinazione è considerarla come un allenamento per il sistema immunitario. Il vaccino offre al sistema immunitario l'opportunità di imparare che aspetto ha un patogeno prima di incontrare la minaccia reale [2]. I vaccini funzionano attivando la risposta immunitaria naturale dell'organismo. Questa esposizione spinge il sistema immunitario a rispondere e adattarsi senza causare la malattia. In risposta, il sistema immunitario crea anticorpi specifici e cellule della memoria. Quando esposto al patogeno reale in un secondo momento, il sistema immunitario può rispondere rapidamente ed efficacemente, spesso prevenendo la malattia [1][3].

Cos'è un antigene?

Un antigene è una sostanza che il sistema immunitario riconosce e a cui risponde. Nei vaccini, un antigene può essere un componente di un patogeno o, in alcune tecnologie vaccinali, le istruzioni che consentono all'organismo di produrre l'antigene. È essenzialmente un badge di identificazione unico o un'impronta digitale specifica che si trova sulla superficie di un germe. È ciò che spinge il sistema immunitario a montare una risposta [2][3].

Mostrare all'organismo solo un pezzo di un germe funziona perché il sistema immunitario è incredibilmente efficiente. Non ha bisogno di vedere l'intero germe pericoloso per imparare a combatterlo. Le cellule del sistema immunitario si concentrano sul riconoscimento di quegli antigeni unici. Presentando solo l'antigene, il vaccino addestra il sistema a colpire la parte più critica del nemico in modo sicuro, senza rischio di malattia. Una volta appreso, qualsiasi germe che mostri quell'antigene verrà riconosciuto [2].

I ruoli delle cellule B e delle cellule T

Le cellule B e le cellule T sono attori critici con ruoli distinti. Le cellule B sono primariamente responsabili della produzione di anticorpi. Quando una cellula B incontra un antigene, si attiva e si trasforma in una cellula plasmatica che produce anticorpi in serie. Queste proteine a forma di Y neutralizzano i germi, li contrassegnano per la distruzione o li aggregano tra loro. Alcune cellule B diventano cellule B della memoria, pronte a produrre rapidamente anticorpi in caso di nuova esposizione [2].

Le cellule T includono le cellule T helper e le cellule T killer. Le cellule T helper agiscono come comandanti, rilasciando segnali chimici che attivano e dirigono altre cellule immunitarie, inclusa l'istruzione alle cellule B di produrre anticorpi. Le cellule T killer (linfociti T citotossici) individuano e distruggono le cellule che sono state infettate, impedendo al germe di replicarsi. Entrambi i tipi formano cellule della memoria. In sintesi, le cellule B si concentrano sulla neutralizzazione dei germi liberi tramite gli anticorpi, mentre le cellule T coordinano la risposta e distruggono le cellule infette [2].

Cellule della Memoria e Protezione a Lungo Termine

Dopo la risposta iniziale, un piccolo contingente di cellule B e T attivate diventa cellule della memoria. Questi veterani rimangono in uno stato di riposo ma sono in massima allerta. Le cellule B della memoria producono rapidamente anticorpi di alta qualità in caso di nuova esposizione, mentre le cellule T della memoria coordinano rapidamente la risposta o uccidono le cellule infette. Ciò fornisce una risposta più rapida e forte rispetto al primo incontro, eliminando spesso il patogeno prima che si manifesti la malattia. Alcune cellule della memoria sopravvivono per decenni, motivo per cui certe vaccinazioni proteggono fino all'età adulta. Esse sono la pietra angolare dell'immunità a lungo termine [2][1].

Perché Alcuni Vaccini Richiedono Richiami

La protezione derivante da alcuni vaccini può diminuire nel tempo man mano che il numero di cellule della memoria o i livelli di anticorpi declinano naturalmente. Un richiamo agisce come un aggiornamento, riattivando le cellule della memoria affinché si moltiplichino e aumentino la produzione di anticorpi. I richiami possono essere necessari anche quando i patogeni mutano i loro antigeni o quando la risposta iniziale di certi tipi di vaccini non è sufficientemente forte. Al contrario, alcuni vaccini generano una memoria eccezionalmente duratura contro patogeni stabili, spesso per tutta la vita. Il sistema immunitario non sviluppa sempre la sua protezione più forte dopo una singola esposizione, quindi dosi aggiuntive rafforzano la risposta [2][3].

Principali Tipi di Vaccini

Gli scienziati hanno sviluppato diversi approcci:

• Vaccini a virus attenuati: Utilizzano una forma indebolita di un patogeno. Poiché può replicarsi lievemente, stimola una risposta forte e ampia che coinvolge sia le cellule B che le cellule T, fornendo spesso un'immunità duratura con meno dosi. Esempi includono i vaccini MPR e quello contro la varicella. Non sono adatti per chi ha un sistema immunitario indebolito [2].

• Vaccini inattivati: Contengono una versione uccisa del germe che non può replicarsi né causare malattie. Innescano una risposta anticorpale ma spesso richiedono dosi multiple e richiami per una protezione sostenuta. Esempi includono la maggior parte dei vaccini antinfluenzali e il vaccino antipolio iniettabile [2].

• Vaccini a subunità o a base proteica: Utilizzano solo specifici frammenti purificati, come proteine o zuccheri (antigeni), anziché l'intero organismo. Spesso includono un adiuvante per potenziare la risposta. Sono estremamente sicuri ma possono richiedere dosi multiple. Esempi includono i vaccini per l'epatite B e l'HPV [2][4].

• Vaccini a mRNA: Forniscono istruzioni genetiche temporanee (mRNA) che dicono alle cellule come produrre un antigene specifico, come una proteina virale. Il sistema immunitario risponde quindi a questo antigene prodotto. L'mRNA viene rapidamente degradato e non altera il DNA. Innescano forti risposte delle cellule B e T e possono essere sviluppati rapidamente. Esempi includono alcuni vaccini contro il COVID-19 [2][4].

Immunità di Gregge

L'immunità di gregge, o immunità di comunità, si verifica quando un'ampia percentuale di una popolazione è immune, riducendo la probabilità di infezione per coloro che ne sono privi. Essa interrompe le catene di trasmissione, in modo che la malattia abbia meno possibilità di diffondersi. Questo crea un anello protettivo attorno alle persone vulnerabili — come i neonati troppo piccoli per i vaccini, coloro che hanno sistemi immunitari compromessi o persone con gravi allergie — che non possono essere vaccinate. La loro sicurezza dipende dagli alti tassi di vaccinazione nella comunità [1].

Effetti Collaterali Normali e il loro Significato

Gli effetti collaterali lievi dopo la vaccinazione sono comuni e indicano che il sistema immunitario sta rispondendo attivamente. Questi includono dolore, arrossamento o gonfiore nel sito di iniezione, così come febbre leggera, affaticamento, mal di testa, dolori muscolari o brividi. Essi derivano dall'infiammazione e dal rilascio di molecole di segnalazione (citochine) mentre le cellule immunitarie riconoscono l'antigene, si attivano e iniziano a produrre anticorpi e cellule della memoria. Questi sintomi dimostrano che l'addestramento sta avvenendo con successo e non sono un segno di contrarre la malattia. Sono temporanei e rappresentano un piccolo prezzo per costruire la protezione [1][2].

Come i Vaccini vengono Testati per Sicurezza ed Efficacia

I vaccini sono sottoposti a test rigorosi. Per primi arrivano gli studi preclinici di laboratorio e sugli animali per valutare la sicurezza e la risposta immunitaria. Successivamente, le sperimentazioni cliniche procedono per fasi: la Fase 1 testa la sicurezza in un piccolo gruppo; la Fase 2 valuta la risposta immunitaria e la sicurezza in centinaia di persone; la Fase 3 conferma l'efficacia e monitora gli effetti collaterali rari in migliaia di persone, spesso utilizzando controlli placebo randomizzati. Le agenzie regolatorie esaminano tutti i dati per garantire che i benefici superino i rischi prima dell'approvazione. La sorveglianza post-approvazione continua a tempo indeterminato per monitorare la sicurezza e l'efficacia a lungo termine [2].

Questo processo garantisce che i vaccini addestrino in modo sicuro il sistema immunitario per fornire una protezione duratura.