ADE: Antibody-dependent Enhancement

 

Il fenomeno biologico di cui parliamo oggi si chiama Antibody-Dependent Enhancement (ADE)  ed è una delle ragioni per cui un vaccino promettente può risultare inefficace, qualora non vengano sviluppati gli anticorpi “giusti”.

Questo fenomeno è stato scoperto nel 1977 da un virologo che studiava la malattia di Dengue e da allora è stato riconosciuto anche per altri virus, inclusi alcuni della famiglia dei coronavirus.

 

Il vaccino come metodo di protezione a lungo termine dalle malattie virali

La produzione di un vaccino è generalmente considerata la via più promettente per proteggere a lungo termine la popolazione mondiale dai virus.

L’obiettivo della vaccinazione è quello di proteggere le nostre cellule dall’invasione del virus. Mimando l’infezione, la vaccinazione induce la produzione duratura di anticorpi, cioè proteine specifiche del sistema immunitario che riconoscano il virus e coadiuvano la sua eliminazione. A differenza dell’infezione reale, in cui il sistema immunitario incontra il virus intero, nella vaccinazione la produzione di anticorpi viene indotta verso solamente alcune strutture “chiave” del virus, le quali sono state reputate determinanti per l’entrata nelle cellule. Una di queste è la famosa proteina spike, una proteina che, come una chiave, apre le cellule all’entrata del virus.

La speranza è che il sistema immunitario della persona vaccinata produca alti livelli di anticorpi anti-spike che impediscano l’interazione e quindi l’invasione delle nostre cellule.

 

Non tutti gli anticorpi sono uguali: anticorpi neutralizzanti e non

Possiamo paragonare le proteine di superficie virali, come la proteina spike, a delle chiavi in grado di aprire la porta di accesso alle nostre cellule. Una volta iniettato il vaccino, il sistema immunitario del paziente produrrà una moltitudine di anticorpi contro la chiave, ma questi non saranno tutti uguali: ognuno di essi sarà specifico per una parte diversa della chiave. Alcuni si attaccheranno all’impugnatura, altri allo stelo e altri alla parte del pettine. Come potrete immaginare quindi, tutti gli anticorpi si attaccheranno, ma non tutti gli anticorpi prodotti saranno in grado di impedire alla chiave di entrare nella serratura. Solo gli anticorpi che si attaccano a zone strategiche come il pettine o alle zone vicino ad esso preverranno l’invasione della cellula. Questi anticorpi sono detti “neutralizzanti” perché appunto neutralizzano la capacità del virus di nuocere alle cellule umane, e quindi proteggono il paziente dalla malattia.

Lo scopo dei vaccini è proprio di indurre nell’individuo vaccinato il maggior numero di anticorpi neutralizzanti possibile. Ma che cosa succede se invece la vaccinazione non induce anticorpi neutralizzanti, ma solo anticorpi che si attaccano al virus senza impedire che entrino nelle cellule?

Si rischia che accada il fenomeno del Antibody-dependent Enhancement. Scopriamo di cosa si tratta.

 

Gli anticorpi potrebbero aiutare il virus a entrare nelle cellule

Uno dei principali meccanismi di eliminazione dei corpi estranei attuato dal sistema immunitario si avvale di particolari cellule immunitarie dette fagociti. Queste accorrono numerose nei siti di infezione e quando incontrano un virus segnalato dagli anticorpi come un pericolo, lo internalizzano per digerirlo. La distruzione del virus avviene all’interno di una sorta di “stomaco” cellulare, ma alcuni virus hanno sviluppato dei meccanismi per evitare di essere eliminati, e quindi una volta all’interno dei fagociti li invadono.

Abbiamo spiegato prima come l’obiettivo primario del vaccino sia quello di prevenire l’entrata del virus nelle cellule, specialmente quelle delle vie respiratorie. Tuttavia gli anticorpi in questo caso determinano l’effetto opposto. Quindi un virus decorato con degli anticorpi potrebbe essere paragonato ad un cavallo di troia per fagociti. Gli anticorpi che lo hanno riconosciuto perché venga eliminato dalle cellule in realtà lo aiutano ad entrare nelle cellule fagocitiche e invaderle. Il risultato è che il virus si replica nei fagociti e poi esce diffondendo l’infezione nelle cellule vicine.

 

ADE: Antibody-dependent Enhancement

Questo meccanismo è noto in biologia e viene definito ADE (dall’inglese Antibody-dependent Enhancement), traducibile come “intensificazione (dell’infezione) anticorpo-mediata”.

Se gli anticorpi indotti dalla vaccinazione sono neutralizzanti e proteggono le cellule respiratorie più sensibili, l’individuo è comunque protetto e l’effetto dell’invasione delle cellule immunitarie è marginale. Se invece gli anticorpi indotti non sono neutralizzanti, vuol dire che né le cellule respiratorie, né quelle del sistema immunitario sono protette.

Il risultato è che un’infezione o una vaccinazione che induce gli anticorpi “sbagliati” potrebbe aggravare la situazione, dando “un passaggio” al virus per entrare nelle cellule immunitarie.

 

Il fenomeno dell’ADE nei vaccini: il parere degli esperti

Non è ben chiaro quanto il fenomeno dell’ADE possa incidere realmente nella mancata o opposta risposta ai vaccini.

 

L’ADE nella malattia di Dengue

L’ADE è stata scoperta nel 1977 da un virologo che studiava la malattia di Dengue e da allora questo fenomeno è stato riconosciuto anche per altri virus, inclusi alcuni della famiglia dei Coronavirus. È bene però puntualizzare che in alcuni casi questo fenomeno si rinviene solamente in esperimenti di laboratorio e non in esperimenti su animali o infezioni di esseri umani, quindi per molti virus rimane il dubbio che l’ADE avvenga realmente.

 

L’ADE nei Coronavirus

Per quanto riguarda la famiglia dei Coronavirus, ovvero i “cugini” del SARS-CoV-2, esperimenti su gatti vaccinati con la proteina spike del virus della prima SARS hanno dimostrato che questi peggioravano, ma il risultato non si conferma nei macachi. I macachi non hanno dimostrato effetti collaterali nemmeno dopo la vaccinazione con il virus della MERS.

Il rischio che un vaccino per il COVID-19 determini questo effetto è ignoto. Al momento non sono presenti dati sufficienti o convincenti che associno l’ADE per SARS-CoV-2 all’uomo. Finora c’è stata solo un’osservazione dei fenomeni in laboratorio, ma gli esperti concordano nel dire che gli esperimenti condotti in una situazione artificiale possono non rispecchiare che cosa avviene all’interno di un organismo complesso.

Anche se si conducessero i primi studi clinici di vaccini anti COVID-19 su esseri umani e si riscontrasse un peggioramento dello stato dell’infezione dei soggetti vaccinati rispetto a quelli non vaccinati, sarebbe comunque difficile dare la colpa all’ADE. Infatti la risposta immunitaria è molto complicata e non si limita alla produzione di anticorpi, rendendo l’interpretazione degli effetti collaterali molto difficile.

 

L’ADE come elemento nella produzione di vaccini

Ricordiamo che generalmente occorrono 15-20 anni per produrre un vaccino sicuro ed efficace, proprio perchè bisogna tenere in considerazione elementi come l’ADE. Essi si evidenziano solo sul campo. Per questo ed altri motivi dei vaccini che all’inizio sembrano promettenti poi non superano i controlli nel tempo. È ben vero che i tempi si stanno gradualmente riducendo grazie allo sviluppo della tecnologia, tuttavia la biologia ha tempi prestabiliti che spesso non è possibile accorciare.

 

Conclusioni: L’Antibody-dependent Enhancement è un pericolo da tenere in considerazione

Tutti concordano che l’Antibody-dependent Enhancement sia sicuramente un fenomeno da considerare durante i test dei nuovi vaccini. È uno dei tanti elementi che rendono la nostra conoscenza dei meccanismi del sistema immunitario e dei vaccini ancora parziale ed affascinante.

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