Un vaccino mucosale modulare "tre in uno" contro tre gruppi antigenici di ACE2 presenti nei sarbecovirus

Perché è importante nella vita di tutti i giorni

La pandemia di COVID-19 ha mostrato quanto velocemente un nuovo coronavirus possa diffondersi a livello globale e sconvolgere la vita quotidiana. Gli scienziati sanno inoltre che molti virus correlati continuano a circolare nei pipistrelli e in altri animali, e uno qualsiasi di questi potrebbe innescare la prossima epidemia. Questo studio descrive un vaccino spray nasale senza ago progettato per proteggere contemporaneamente da un ampio gruppo di questi «cugini» coronavirus, con l’obiettivo di rendere future pandemie meno probabili e meno gravi.

Una famiglia nascosta di virus minacciosi

SARS-CoV-2, il virus che causa il COVID-19, appartiene a una famiglia più ampia chiamata sarbecovirus. Molti membri di questa famiglia, in particolare quelli che possono usare la proteina umana ACE2 per entrare nelle nostre cellule, si trovano nei pipistrelli e in altri animali. L’immunità esistente da infezione o dai vaccini attuali spesso neutralizza poco questi parenti distanti, lasciando una lacuna nelle nostre difese. Gli autori hanno innanzitutto mappato come i segmenti superficiali chiave di questi virus — le regioni che si legano ad ACE2 — differiscano l’uno dall’altro. Hanno scoperto che i sarbecovirus che usano ACE2 ricadono in tre grandi gruppi, ciascuno rappresentante un «sapore» distinto della regione di legame al recettore.

Costruire uno spray nasale tre in uno

Invece di cercare di inventare un unico vaccino universale per tutti i coronavirus, il team ha adottato un approccio modulare. Ha scelto un virus rappresentativo per ciascuno dei tre gruppi: la variante Omicron BA.1 di SARS-CoV-2 e due virus simili a SARS presenti nei pipistrelli chiamati WIV1 e RsSHC014. Hanno quindi cucito insieme le tre regioni di legame corrispondenti in un unico impalcatura proteica, creando un immunogeno combinato che chiamano 3Rs-NC. Modellizzazione al computer e test con anticorpi hanno mostrato che ciascuno dei tre segmenti ha mantenuto la sua forma tridimensionale originale, un segnale importante che il sistema immunitario li riconoscerebbe come se fossero parte di virus reali.

Protezione forte nel naso, nei polmoni e nel sangue

I ricercatori hanno testato il nuovo costrutto nei topi, confrontandolo con miscele degli stessi tre componenti somministrati separatamente e con un precedente progetto triplo focalizzato solo sulle varianti di SARS-CoV-2. Somministrato con un adiuvante standard a base di alluminio nel muscolo, la proteina tre in uno ha provocato livelli più alti e più ampi di anticorpi neutralizzanti contro tutti e tre i virus provati rispetto a ciascun confronto. Gli effetti più sorprendenti sono emersi quando il 3Rs-NC è stato instillato nel naso insieme a KFD, una sostanza derivata dalla flagellina che potenzia in modo sicuro le risposte immunitarie sulle superfici mucosali. Questa combinazione intranasale ha prodotto un’immunità coordinata nel sangue e nei siti mucosali: alti livelli di anticorpi protettivi nel siero, oltre a risposte anticorpali nella saliva, nel naso e nell’apparato riproduttivo femminile.

Difesa duratura e differenze tra i sessi

Per verificare se queste risposte si traducessero in protezione reale, il team ha esposto topi ingegnerizzati per esprimere ACE2 umano a virus vivi. I topi che hanno ricevuto il vaccino spray nasale hanno mostrato livelli di virus fortemente ridotti sia nei polmoni sia nei tessuti nasali dopo l’esposizione a Omicron BA.1 o WIV1, mentre gli animali inoculati nel muscolo hanno ottenuto principalmente protezione nei polmoni. In un esperimento separato con una dose letale di RsSHC014, la vaccinazione con entrambe le vie ha migliorato notevolmente la sopravvivenza rispetto ai controlli non vaccinati, con una protezione particolarmente forte nelle femmine. Sorprendentemente, i livelli di anticorpi negli animali trattati con lo spray nasale sono rimasti elevati per almeno un anno, e questi animali sono rimasti protetti contro l’infezione da Omicron sia nelle vie aeree superiori sia in quelle inferiori per molto tempo dopo l’ultima dose.

Cosa significa per il futuro

Per i non specialisti, il messaggio chiave è che i ricercatori hanno creato un unico vaccino nasale senza ago che protegge animali di laboratorio contro tre diversi gruppi di coronavirus tipo SARS ad alto rischio contemporaneamente, e lo fa per un periodo molto lungo. Piuttosto che offrire una soluzione universale in una sola dose, il loro lavoro sostiene l’idea di costruire una gamma di vaccini modulari, ciascuno tarato su un sottogruppo di virus correlati. Di fronte a una nuova minaccia coronavirus, i funzionari della sanità pubblica potrebbero selezionare rapidamente il candidato più appropriato da questo pacchetto e distribuirlo come spray nasale protettivo, guadagnando tempo prezioso e limitando l’impatto di future epidemie.

Citazione: Liu, L., Lin, H., Li, M. et al. A modular three in one mucosal vaccine against three antigenic clusters of ACE2 using sarbecoviruses. npj Vaccines 11, 76 (2026). https://doi.org/10.1038/s41541-026-01403-1

Parole chiave: vaccino mucosale, sarbecovirus, immunizzazione intranasale, anticorpi ampiamente neutralizzanti, coronavirus che usano ACE2