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Dalla lotta ai virus, i progressi della scienza nel 2022

ricerca virus

L’anno che ci stiamo lasciando alle spalle, seppur ancora pesantemente condizionato dalla pandemia di Covid-19, è stato prodigo di progressi in campo medico. Come da tradizione, dunque, ecco una carrellata di fine anno sulle principali novità che il 2022 ha fatto registrare sul fronte della medicina e della ricerca.

Un anno sotto il segno dei virus (e di armi mirate)

Un altro anno difficile quello che ci stiamo lasciando alle spalle, sempre all’insegna della lotta ai virus. Non solo Covid con le sue tante declinazioni, ma anche la new entry, per il mondo occidentale, del vaiolo delle scimmie (che adesso negli Usa si chiama ‘mpox’, per ridurre lo stigma legato alla precedente denominazione). E ancora, l’inaspettato revival nei civilissimi Stati Uniti, della polio, virus che si riteneva eradicato dal mondo, scoperto peraltro attraverso un innovativo sistema di monitoraggio dei virus circolanti nella popolazione, che sfrutta le acque di scarico. E per finire il quadro, una stagione autunno-inverno all’insegna della tripledemic: Covid, influenza australiana e virus respiratorio sinciziale, che ci porteranno a ‘rispolverare’ le mascherine per i viaggi di fine anno.

Ma in questo campo non sono mancate le buone notizie, dall’aggiornamento, anche questo in tempi record, dei vaccini anti-Covid a mRna (i cosiddetti ‘bivalenti’, in grado cioè di proteggere dalla malattia grave indotta sia dalla variante originale del virus, che dalla più recente Omicron), all’arrivo degli anti-virali orali specificamente studiati contro Covid (nirmatrelvir-ritonavir, Paxlovid e molnupiravir, Lagevrio).

Infine il mese scorso l’Fda americana ha esteso ‘in corsa’ all’mpox, con un protocollo speciale, l’uso del tecovirimat (Tpoxx), un anti-virale ideato contro il vaiolo. Per il virus respiratorio sinciziale (VRS) l’europea Ema ha di recente raccomandato l’autorizzazione al nirsevimab (Beyfortus), un anticorpo monoclonale anti-virale, per la prevenzione di questa infezione nei neonati alle prese con la loro prima stagione di VRS.

Anche il Nobel per la medicina e la fisiologia 2022 è in qualche modo collegato a Covid o, meglio, alla nostra vulnerabilità a questo virus e alla capacità di risposta del nostro sistema immunitario alle infezioni. Queste caratteristiche, come anche la capacità di sopravvivere ad alta quota e molte altre, fanno parte di un’eredità che viene da molto lontano, dai Neanderthal ma anche i Denisovani, una nuova specie di ominidi scoperta da Svante Pääbo, l’esperto di paleo-genomica svedese, insignito del prestigioso riconoscimento per i suoi studi pionieristici sul Dna dei nostri antenati.

Le rivoluzioni hanno scosso il mondo della trapiantologia

Ma quello che si sta per chiudere sarà ricordato anche come l’anno della chirurgia di frontiera, di quella addirittura ‘post-Frankenstein’, cioè del primo xeno-trapianto di cuore di maiale, geneticamente modificato. Il 57enne David Bennett, ci è sopravvissuto appena due mesi, ma il suo intervento rappresenta una pietra miliare nella trapiantologia. Questa strada, nonostante le enormi difficoltà tecniche e etiche tutte ancora da smarcare, potrebbe rappresentare la risposta alla cronica mancanza di organi da trapiantare.

Sempre nel campo dei trapianti, un altro importantissimo avanzamento medico è rappresentato dalla messa a punto di uno speciale sistema di perfusione (OrganEx) che consente di preservare la vitalità, anzi meglio, di riportare in vita, gli organi (cervello, cuore, fegato, reni) di animali morti da qualche ora. L’esperimento, pubblicato su Nature, è stato condotto su maiali in arresto cardiaco da un’ora, nei quali è stato pompato in circolo per sei ore, attraverso una sorta di Ecmo avanzata, un particolare mix di sangue e nutrienti (un perfusato cito-protettivo a base di aminoacidi, vitamine, metaboliti, ecc), che è stato in grado di riportare gli organi in vita. Una scoperta che potrebbe un giorno consentire di ‘prolungare’ la vita degli organi umani da trapiantare.

La prova del nove, consisterà nel trapiantare questi organi ‘resuscitati’ per valutarne in vivo la loro funzionalità. Al momento molti organi devono essere scartati perché non vengono adeguatamente conservati; gli organi da trapiantare devono essere infatti immediatamente espiantati, appena il cuore smette di pompare sangue, per essere idonei al trapianto. OrganEx rappresenta dunque un first medico assoluto e il ‘padre’ di questa scoperta è il neuroscienziato Nenad Sestan della Yale University.

Leggere tra le pieghe delle proteine

Grandi soddisfazioni quest’anno sono arrivate anche dall’intelligenza artificiale applicata alla biologia; il programma AlphaFold messo a punto dalla company DeepMind (di proprietà di Google) è riuscito a decrittare (o meglio a ‘prevedere’) la struttura tridimensionale di 200 milioni di proteine, tutte inserite in un enorme database.

Un passo avanti epocale, che potrebbe accelerare la ricerca scientifica in molti campi e fornire le basi per creare proteine inedite in natura, nuovi farmaci e nuove sementi per l’agricoltura. E i primi segnali della rivoluzione prossima ventura, generata da questo ‘almanacco’ della struttura 3D delle proteine, ci sono già. Grazie ad AlphaFold, la Drugs for Neglected Diseases Initiative (DNDi) sta accelerando le sue ricerche di trattamenti salva-vita per una serie malattie che colpiscono in prevalenza i Paesi più poveri del mondo, mentre il Centre for Enzyme Innovation dell’Università di Portsmouth sta utilizzando AlphaFold per ‘costruire’ nuovi enzimi più veloci nel riciclare alcune delle plastiche più inquinanti.

Un gruppo di ricercatori della University of Colorado Boulder lo sta utilizzando per svelare nuovi meccanismi di resistenza antibiotica, mentre gli scienziati della UCLA San Francisco ci studiano la biologia del Sars-CoV-2. E alla DeepMind ritengono che questo sia solo l’assaggio di un’enorme rivoluzione nella bioinformatica strutturale.

Effetti dei cambiamenti climatici sulla salute: arriva l’ufficialità

Sono anni e anni che gli scienziati e i movimenti ecologisti (qualcuno ricorda i Fridays for future di Greta Thunberg?) ci mettono in guardia sui pericoli per la salute dei cambiamenti climatici. Ma quest’anno finalmente l’Intergovernmental Panel on Climate Change delle Nazioni Unite ha pubblicato un documento epocale al riguardo. Che non comunica belle cose peraltro.

Si legge infatti che entro il 2100 tre persone su 4 soffriranno le conseguenze da caldo estremo, che aumenteranno le patologie respiratorie da inquinamento e che le malattie da vettori (zecche, zanzare, ecc.) allargheranno a dismisura i loro confine geografici, diffondendosi in regioni finora risparmiate.

Un altro allarme viene dagli ‘eco-tossicologi’ che hanno trovato micro e nanoplastiche ovunque, dai ghiacciai dell’Everest, alle profondità dell’oceano, senza risparmiare neppure il sangue dei donatori, dove nessuno si aspetterebbe di trovarle. Sono in corso numerose ricerche per cercare di capire come questi ‘alien’ presenti un po’ ovunque nel nostro corpo possano impattare sulla nostra salute. Non basterà purtroppo scoprire un nuovo farmaco per rimediare a tutti questi danni. Ma la medicina dovrà attrezzarsi, anche sul piano organizzativo.

Il microbiota e le sue promesse

Altro hot topic dell’ultimo decennio, che quest’anno si è arricchito di risvolti inediti, è il microbiota umano. Una donna su tre in età riproduttiva presenta una vaginosi batterica (VB) dovuta ad alterazioni del microbiota. Le VB non solo aprono la strada alle infezioni a trasmissione sessuale (compreso l’HIV), ma aumentano anche il rischio di parto pre-termine, la seconda causa di morte nei nuovi nati.

Il trattamento della VB è attualmente affidato agli antibiotici, ma presto potrebbero arrivare dei probiotici specifici per questa condizione. I ricercatori del Wyss Institute della Harvard University, con un finanziamento della Bill and Melinda Gates Foundation, hanno messo a punto un Organ Chip (più precisamente un ‘Vagina Chip’) che replica l’epitelio vaginale e il connettivo sottostante, per studiare l’effetto di una serie di batteri (Gardnerella vaginalis, Prevotella bivia, Atopobium vaginae, ecc.), con l’obiettivo di mettere rapidamente a punto un trattamento bioterapeutico su misura per le varie forme di VB, da sperimentare poi nei trial clinici.

Sul finire del 2022 è arrivata anche l’approvazione da parte dell’Fda del primo farmaco (Rebyota, Ferring Pharmaceuticals) derivato dal microbiota fecale, da utilizzare per la prevenzione delle recidive di Clostridiodes difficile ricorrente, un’infezione potenzialmente fatale (solo negli Usa è causa di 15-30.000 decessi l’anno). Rebyota è dunque il primo ‘farmaco’ a base di microbiota intestinale.

Infine, sempre nel campo del microbiota umano, dalla Stanford University arriva la notizia della ‘costruzione’ di un microbiota intestinale sintetico completo, composto da oltre un centinaio di specie di batteri; trapiantato nei topi, il microbiota di sintesi è attecchito stabilmente e si è rivelato un valido scudo contro una serie di infezioni. Gli autori di questa ricerca hanno annunciato l’intenzione di lavorare a nuovi e più complessi ‘consorzi’ di microbiota, arricchiti di funghi, virus e archaea. Lo studio sul microbiota ‘di design’, pubblicato su Cell, potrebbe accelerare le ricerche sull’impatto di diversi tipi di microbiota sull’obesità, sulla risposta all’immunoterapia in oncologia e sul neuro-sviluppo.

I farmaci più costosi del mondo

Sul finire dell’anno è arrivata l’approvazione Fda (quella EMA è ancora pending) di quello che è stato subito soprannominato ‘il farmaco più costoso del mondo’ (insidiando così il primato di Zolgensma, la terapia genica per l’atrofia muscolare spinale – Sma, che fino a ieri ha rappresentato il trattamento più caro della storia).

Si chiama etranacogene dezaparvovec (Hemgenix, CSL Behring GmbH) ed è una terapia genica per la beta-talassemia, malattia caratterizzata dall’assenza nel plasma del fattore IX della coagulazione (detto anche Christmas, dal nome del primo paziente nel quale è stata diagnosticata), che espone chi ne è affetto al rischio di emorragie gravi o mortali. La malattia, trasmessa dalla madre ai figli maschi (attraverso il cromosoma X), colpisce 1 persona su 40 mila (il 15% di tutte le persone affette da emofilia).

Terapia genica da 3,5 mln a dose e la carica dei farmaci gioiello

Il trattamento costa 3,5 milioni di dollari ed è one shot, si effettua cioè una sola volta nella vita, iniettando nel sangue il gene (trasportato da un vettore virale) che codifica per la proteina IX. Qualche mese prima, la stessa FDA aveva dato semaforo verde a beti-cel (Zynteglo, Bluebird bio), un’altra terapia genica per la beta-talassemia trasfusione dipendente, dal costo di 2,8 milioni di dollari.

Il farmaco, approvato dall’Ema nel 2019, è stato in seguito ritirato dal mercato europeo dalla Bluebird, che non è riuscita a raggiungere accordi di rimborso. E quello del rimborso è un argomento davvero limitante per la diffusione di queste terapie. Attualmente ci sono circa 500 terapie geniche al vaglio dei trial clinici, ma molte di queste potrebbero non arrivare mai ai pazienti, a causa dei loro costi proibitivi.

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