Un nanovaccino nasale innovativo contro SARS-CoV-2 induce immunità sistemica e delle vie aeree superiori controllando la replicazione virale

Perché un vaccino anti-COVID basato sul naso è importante

La maggior parte dei vaccini contro il COVID-19 funziona bene nel prevenire le ospedalizzazioni, ma è molto meno efficace nel bloccare il virus dove entra per primo nel corpo: il naso e le vie aeree superiori. Per questo motivo le persone possono ancora infettarsi e trasmettere il virus anche dopo la vaccinazione. Questo studio descrive un “nanovaccino” nasale sperimentale che mira a costruire uno scudo immunitario solido proprio alla porta d’ingresso dell’infezione, rafforzando al contempo la protezione in tutto l’organismo.

Un nuovo modo di fornire protezione attraverso il naso

I ricercatori hanno progettato un minuscolo sistema di veicolazione realizzato con nanoparticelle solide di silice—particelle dure e sferiche molto più piccole di un virus. Queste particelle sono state rivestite con un polimero mucoadesivo a base di ciclo-destrine che le aiuta ad aderire al muco scivoloso che riveste il naso e a scivolare lentamente attraverso di esso. Alle particelle sono stati legati frammenti chiave della proteina spike del coronavirus, incluso il dominio di legame al recettore, oltre a brevi frammenti scelti con cura per addestrare sia le cellule T helper sia le cellule T citotossiche. È stata inclusa anche una molecola immunostimolante separata per attivare le difese locali. L’obiettivo era combinare capacità di adesione e di penetrazione in modo che i componenti del vaccino restassero nella cavità nasale abbastanza a lungo da essere captati dalle cellule immunitarie, senza diffondersi ampiamente nell’organismo.

Restare al posto giusto e restare sicuri

Nei topi, il team ha dimostrato che il nanovaccino rimaneva molto più a lungo nelle vie nasali rispetto alle stesse proteine virali somministrate senza le particelle specializzate. Il tracciamento fluorescentreve ha rivelato che le nanoparticelle rivestite restavano rilevabili nel naso per ore, mentre poco materiale si accumulava in organi distanti e tutto il segnale scompariva entro 24 ore. L’esame microscopico dei tessuti un giorno dopo la somministrazione ha mostrato solo lievi e attesi segni di attivazione immunitaria locale nei polmoni e negli organi linfatici, senza danni seri al fegato, ai reni, al cervello o al cuore. Ciò suggerisce che il nanovaccino nasale possa concentrare la sua azione dove serve mantenendo bassa l’esposizione e la tossicità complessive.

Risposte immunitarie forti e durature

Quando i topi hanno ricevuto tre dosi nasali a due settimane di distanza, la formulazione combinata con capacità di penetrazione del muco e mucoadesiva ha innescato risposte anticorpali sorprendentemente robuste nel sangue. I livelli di anticorpi leganti la spike, inclusi quelli capaci di neutralizzare il ceppo originale di Wuhan di SARS-CoV-2, sono aumentati nettamente dopo la seconda e la terza dose e sono rimasti elevati per almeno un anno. Il vaccino ha anche indotto anticorpi di diversi tipi, riflettendo un profilo bilanciato di aiuto immunitario, e ha prodotto anticorpi IgA di durata breve nel sangue. Importante, rispetto a formulazioni più semplici prive delle particelle o del rivestimento adesivo, solo la combinazione completa del nanovaccino ha generato risposte robuste. Ha inoltre prodotto molte cellule T produttrici di interferone‑gamma che riconoscono sia la proteina spike sia frammenti T-cellulari conservati, dimostrando un forte coinvolgimento delle difese cellulari.

Costruire uno scudo nelle vie aeree

Oltre alle risposte nel sangue, la caratteristica più distintiva del vaccino è stata il suo impatto sull’immunità mucosale. Dopo due e tre dosi, il nanovaccino completo ha indotto anticorpi IgA specifici per la spike nella saliva e nei lavaggi nasali, ma non quando gli stessi ingredienti sono stati somministrati senza il sistema silice–polimero. L’IgA è l’anticorpo protettivo dominante sulle superfici umide come naso e bocca ed è strettamente associata a una riduzione della carica virale e a malattie più lievi. Nelle vie aeree inferiori il vaccino ha suscitato anticorpi IgG e attività neutralizzante nei lavaggi polmonari, probabilmente riflettendo un passaggio dal circolo sanguigno. Sebbene gli anticorpi indotti contro la proteina spike ancestrale fossero meno efficaci nel neutralizzare la variante Omicron XBB.1.5, la perdita di potenza è stata minore nei fluidi nasali rispetto al siero, suggerendo che l’IgA mucosale potrebbe riconoscere meglio le nuove varianti.

Mettere alla prova il nanovaccino

Per valutare se queste risposte immunitarie si traducessero in protezione reale, i ricercatori hanno sfidato topi umanizzati—geneticamente modificati per essere altamente suscettibili a SARS‑CoV‑2—with una dose letale del virus originale. Gli animali che avevano ricevuto il nanovaccino nasale hanno perso quasi nulla in termini di peso, hanno mostrato solo segni di malattia lievi e brevi e tutti sono sopravvissuti. Al contrario, gli animali trattati con placebo sono rapidamente ammalati e sono morti. Tamponi dalla gola e campioni dai polmoni dei topi vaccinati contenevano 20‑100 volte meno materiale genetico virale e in molti animali il virus era non rilevabile. I tessuti polmonari dei topi vaccinati mostravano molti meno segni di polmonite, danno vascolare e lesioni delle vie aeree rispetto ai tessuti di animali non protetti, sottolineando che il nanovaccino non solo riduceva l’infezione ma preveniva anche la malattia grave in questo modello.

Cosa potrebbe significare per i vaccini futuri

Per i non specialisti, il messaggio principale è che questo studio delinea un promettente vaccino anti‑COVID somministrato per via nasale che attacca il virus nel suo punto d’ingresso rafforzando al contempo le difese dell’intero organismo. Combinando nanoparticelle in grado sia di aderire sia di penetrare il muco nasale con pezzi virali accuratamente selezionati, la piattaforma produce anticorpi e cellule T duraturi, inclusa l’IgA nelle vie aeree superiori che potrebbe contribuire a ridurre infezione e trasmissione. Sebbene siano necessari altri studi per adattare la formulazione alle persone, aggiornare l’antigene alle varianti correnti e confermare sicurezza ed efficacia nell’uomo, questo approccio al nanovaccino offre un percorso plausibile verso vaccini di nuova generazione contro SARS‑CoV‑2 e altri virus respiratori che si diffondono attraverso il naso.

Citazione: Pagni, R.L., Cunha-Neto, E., Silva Santos, Y.d. et al. An innovative nasal nanovaccine against SARS-CoV-2 induces systemic and upper airway immunity controlling viral replication. npj Vaccines 11, 82 (2026). https://doi.org/10.1038/s41541-026-01407-x

Parole chiave: vaccino intranasale, nanoparticelle, immunità mucosale, SARS-CoV-2, richiami COVID-19