La ricombinazione genica dei virus: rischi per i vaccini attenuati e ingegnerizzati

AutoremarceellopamioPubblicato26 Ottobre 2018FacebookApre in una nuova finestraWhatsAppApre in una nuova finestraTwitterApre in una nuova finestraGoogle+Apre in una nuova finestraCondividi

D.ssa Loretta Bolgan*

Nei metodi classici di attenuazione di un virus vaccinale si procede fino a quando non si ottiene un’attenuazione soddisfacente (cioè che abbatte la virulenzasenza modificare l’immunogenicità), indipendentemente dal numero di passaggi o da quante mutazioni questo può comportare. In realtà, con l’eccezione dei ceppi vaccinali contro la polio orale OPV, le mutazioni responsabili dell’attenuazione della maggior parte dei vaccini a virus attenuati, non sono state completamente caratterizzate. E’ comunque dimostrato che in alcuni virus attenuati, il numero di mutazioni attenuanti è piuttosto piccolo. Ad esempio ciascuno dei ceppi di poliovirus 1, 2 e 3 attenuati in OPV contiene solo alcune (da due a sei) mutazioni principali attenuanti. Dati i rapidi tassi di mutazione di tutti i virus, ma in particolare dei virus a RNA, non sorprende che alcuni virus vaccinali revertano alla virulenza. Circa uno su 750.000 bambini che ricevono la prima dose di OPV sperimentano la paralisi associata al vaccino contro la poliomielite, attribuibile alla reversione di uno dei tre ceppi. Questa propensione al ripristino della neurovirulenza è uno dei motivi per cui l’OPV è stato sostituito con il vaccino inattivato di polio virus (IPV). Tale reversione può verificarsi come un risultato di mutazioni posteriori (back mutation) che annullano le mutazioni attenuanti, mutazioni compensatorie in altre parti del genoma o, come discusso di seguito, per ricombinazione.

I virus sono noti per lo scambio rapido di informazioni genetiche tra ceppi simili e con le cellule ospiti che infettano. Questo scambio ha profondi effetti sulla natura e sulla rapidità dell’evoluzione del virus e dell’ospite. La ricombinazione tra i virus è un fenomeno comune, così come lo scambio genetico tra virus o retrovirus e genomi ospiti. 
In letteratura sono riportati diversi studi che analizzano la capacità di ricombinazione dei virus vaccinali; in particolare per il vaccino orale contro la poliomielite (OPV) è stata dimostrata la ricombinazione tra i ceppi virali del vaccino, e tra i virus vaccinali ed enterovirus (in particolare coxsackie A), con la formazione di virus infettivi responsabili di epidemie di paralisi da vaccino. Tale plasticità permette ai virus attenuati di adattarsi facilmente alla pressione selettiva indotta dalla vaccinazione [1]. 
L’altro caso ben studiato riguarda il virus del vaccino antinfluenzale: è noto che il riassortimento genetico gioca un ruolo chiave nell’insorgenza di nuovi ceppi di influenza A, compresi i virus pandemici, con un aumento della virulenza [2]. Poiché un ospite può essere co-infettato da più virus influenzali, la ricombinazione può avvenire nell’organismo ospite non solo tra i virus influenzali selvaggi, ma anche con i virus influenzali vaccinali qualora la persona abbia effettuato la vaccinazione [3], esponendola al rischio di sviluppare forme virali potenzialmente più aggressive, per se stesso e per le persone con cui entra in contatto.
Gli altri vaccini che pongono un rischio sia per il vaccinato che per l’ambiente sono i vaccini a virus geneticamente modificati (GM) e i vaccini ingegnerizzati. Gli effetti immunologici indesiderati associati con questa nuova tecnologia di vaccinazione includono reazioni immunopatologiche inaspettate, reazioni autoimmuni (correlate all’induzione di anticorpi anti-DNA) e tolleranza a lungo termine (correlata all’infezione persistente o latente). Tali vaccini possiedono anche il potenziale di subire l’integrazione cromosomica o la mutagenesi inserzionale, portando a inserzioni random di parti dei virus vaccinali nei genomi cellulari dell’ospite, e di conseguenza ad alterazioni dell’espressione genica o attivazione di oncogeni cellulari. 
Un’altra preoccupazione sollevata è il possibile trasferimento o ricombinazione di materiale genetico dai virus GM o dai vaccini ingegnerizzati alle cellule della linea germinale del vaccinato. 
Inoltre, poiché i ceppi vaccinali possono persistono nei destinatari vaccinati, se la specie bersaglio è un animale da produzione alimentare, il virus può permanere lungo la catena alimentare.
Infine, i virus vaccinali GM e ingegnerizzati si degradano nell’ambiente e producono DNA libero che può agire da inquinante ambientale con effetti biologici, o può interagire con altri inquinanti chimici in grado di modificarne la sequenza genica con effetti imprevedibili sull’ecosistema [4]. 
La conoscenza approfondita di tali meccanismi permette di comprendere il motivo della comparsa di epidemie in popolazioni altamente vaccinate e come la pressione selettiva indotta dalla vaccinazione di massa sull’ecosistema virale nell’ospite vaccinato e nell’ambiente porti all’insorgenza di popolazioni virali resistenti ai vaccini.

Tratto dal sito ufficiale Ordine dei Bioligi 
www.onb.it/2018/10/25/la-ricombinazione-genica-dei-virus-rischi-per-i-vaccini-attenuati-e-ingegnerizzati/

Loretta Bolgan*

*Dottore in chimica e tecnologie farmaceutiche, con dottorato in scienze farmaceutiche ad Harvard medical school Boston. Ha lavorato nel settore dell’industria farmaceutica dove si è occupata di registrazione e sviluppo di progetti di ricerca in ambito oncologico. Consulente di parte legge 210/92, inquinamento ambientale e malattie professionali, ha partecipato all’ultima Commissione parlamentare d’inchiesta sull’uranio impoverito nel gruppo vaccini. Attuale consulente per l’Ordine Nazionale dei Biologi per la tossicologia dei farmaci e dei vaccini, si occupa anche di nutrizione e terapie complementari.

BIBLIOGRAFIA:

[1]  Virol J. 2016 Sep 27;13(1):162.
Characterization of four vaccine-related polioviruses including two intertypic type 3/type 2 recombinants associated with aseptic encephalitis.
Liu J1,2, Zhang H1,2, Zhao Y1,2, Xia L1,2, Guo C1,2, Yang H1,2, Luo N1,2, He Z3,4, Ma S5,6.

Sci Rep. 2016 Dec 13;6:38831.
Exchanges of genomic domains between poliovirus and other cocirculating species C enteroviruses reveal a high degree of plasticity.
Bessaud M1,2, Joffret ML1,2, Blondel B1,2, Delpeyroux F1,2.

[2]  J Virol. 2017 Jan 31;91(4). pii: e01763-16.
Reassortment between Swine H3N2 and 2009 Pandemic H1N1 in the United States Resulted in Influenza A Viruses with Diverse Genetic Constellations with Variable Virulence in Pigs.
Rajão DS1, Walia RR1, Campbell B1, Gauger PC2, Janas-Martindale A3, Killian ML3, Vincent AL4.

[3]  Vaccine. 2012 Dec 7;30(51):7395-9. Possible outcomes of reassortment in vivo between wild type and live attenuated influenza vaccine strains.
Kiseleva I1, Dubrovina I, Bazhenova E, Fedorova E, Larionova N, Rudenko L.

Virology. 2007 Oct 25;367(2):275-87.
Phenotypic properties resulting from directed gene segment reassortment between wild-type A/Sydney/5/97 influenza virus and the live attenuated vaccine strain.
Parks CL1, Latham T, Cahill A, O’neill RE, Passarotti CJ, Buonagurio DA, Bechert TM, D’Arco GA, Neumann G, Destefano J, Arendt HE, Obregon J, Shutyak L, Hamm S, Sidhu MS, Zamb TJ, Udem SA.

[4]  J Toxicol Environ Health A. 2006 Nov;69(21):1971-7.
Use of genetically modified viruses and genetically engineered virus-vector vaccines: environmental effects.
Chan VS1.FacebookApre in una nuova finestraWhatsAppApre in una nuova finestraTwitterApre in una nuova finestraGoogle+Apre in una nuova finestraCondividi