La rivoluzione dell’mRNA in medicina

Dopo i successi ottenuti contro il Covid-19 grazie ai vaccini a base di mRNA, gli studi su vaccini preventivi e terapeutici a base di RNA messaggero per il trattamento di tumori, malattie infettive e malattie genetiche rare sono in continua crescita e le prospettive estremamente promettenti.

Un piccolo filamento di mRNA prodotto in laboratorio potrebbe rappresentare una risposta a tante gravi malattie ancora oggi prive di una cura. La nuova tecnologia a mRNA, difatti, consente di produrre in poche settimane un vaccino o un farmaco capaci di stimolare una risposta immunitaria dell’organismo. Dopo i successi ottenuti con i vaccini contro il Sars-CoV2, l’mRNA sta vivendo un momento di grande interesse, con una crescita esponenziale di laboratori e studi dedicati, sostenuta da ingenti investimenti. Il tema al centro del Corso di Formazione Professionale Continua, promosso dal master dell’UniversitĂ  di Roma La Sapienza “La scienza nella pratica giornalistica”.

Il ruolo dell’RNA messaggero

«Nelle cellule, l’RNA messaggero svolge un ruolo fondamentale nella sintesi delle proteine: l’informazione genetica contenuta nel DNA viene trascritta in RNA messaggero, che, uscito dal nucleo, si lega ai ribosomi, organelli situati nel citoplasma cellulare, e detta la sequenza delle proteine da produrre», ha spiegato Rita Carsetti, immunologa dell’Ospedale Pediatrico Bambino Gesù di Roma, «quindi, il DNA decide cosa serve alla cellula, l’mRNA porta l’informazione ai ribosomi che si attivano per tradurla in una specifica proteina. L’RNA messaggero appena usato viene eliminato e la cellula è pronta a ricevere altri messaggi. Le caratteristiche che rendono così utile in medicina l’mRNA sono la sua capacità di portare informazioni e far produrre proteine alle nostre cellule e di rappresentare un sistema di informazione labile che non persiste e non può modificare il genoma o la cellula in modo permanente».

L’utilizzo di mRNA a scopo preventivo e terapeutico

L’utilizzo dell’mRNA a scopo preventivo e terapeutico si basa sull’idea di avvalersi di RNA messaggeri sintetici per trasmettere informazioni specifiche all’interno delle cellule, senza andare a modificare le istruzioni del DNA. 

Fondamentale è la possibilitĂ  di progettazione e produzione di vaccini e farmaci in tempi brevi, vista la velocitĂ  con cui cambiano la maggior parte dei microrganismi e delle cellule maligne. 

«La piattaforma tecnologica a mRNA presenta alcuni importanti vantaggi», ha dichiarato Pier Luigi Lopalco, professore ordinario di Igiene Generale e Applicata presso il Dipartimento di Scienze e Tecnologie Biologiche e Ambientali Università del Salento, «il primo dei quali, osservato durante la pandemia, è la rapidità della produzione».

A ciò si aggiunge la capacità della tecnologia mRNA di adattarsi rapidamente ai cambiamenti di virus suscettibili a mutazioni come quelli influenzali, elemento questo che la rende una piattaforma estremamente flessibile e versatile.

«Altro aspetto non secondario riguarda le fasi del processo produttivo, che avviene senza la necessità di maneggiare i virus, assicurando così una elevata biosicurezza; da ultimo, la semplicità logistica per la produzione di vaccini, che può avvenire persino all’interno di container senza bisogno di disporre di grandi laboratori. La piattaforma tecnologica a mRNA potrà esprimere il massimo delle sue potenzialità se unita all’intelligenza artificiale, che entrerà in tutte le fasi di progettazione, disegno e produzione di vaccini e farmaci basati sull’RNA messaggero».

Ambiti di sperimentazione dell’mRNA

Attualmente sono quattro gli ambiti per i quali si sperimenta la tecnologia a mRNA: i vaccini preventivi per le malattie infettive, i vaccini terapeutici per il cancro, i farmaci per le malattie genetiche rare e per le malattie autoimmuni. 

Nel primo caso, la proteina prodotta dall’mRNA sintetico induce una risposta anticorpale da parte del sistema immunitario, concetto questo applicabile anche ai tumori. Si può difatti “addestrare” il sistema immunitario a combattere cellule maligne che mutano velocemente. La tecnologia dell’mRNA permette di produrre vaccini che colpiscono più antigeni o di riconoscere una specifica proteina particolarmente espressa in un certo tipo di tumore. In questo caso, i vaccini terapeutici a base di mRNA sono altamente personalizzati (e combinati con l’immunoterapia) sul singolo malato e sul tipo di tumore.

Una possibile estensione alle malattie rare

«Dal momento che l’mRNA è responsabile della produzione di proteine, la tecnologia può essere applicata anche a tutte quelle patologie genetiche rare che sono causate proprio dalla mancanza di una specifica proteina a causa di un gene mutato. L’mRNA prodotto in laboratorio può essere predisposto per ricostruire la produzione di quella proteina deficitaria, in questo caso si bypassa l’utilizzo del vettore virale e si fornisce l’RNA messaggero alla cellula che diventa capace di riprodurre la proteina persa», ha sottolineato Mariangela Morlando, professore associato Dipartimento di Biologia e Biotecnologie Darwin, Sapienza Università di Roma.

Prospettive promettenti ma un percorso ancora lungo

Anche se le prospettive sono estremamente incoraggianti, non mancano le difficoltà, a partire dall’instabilità dell’mRNA, l’efficienza con cui viene tradotto in proteina e le modalità con cui incapsulare l’RNA per poterlo veicolare verso uno specifico tipo cellulare dell’organismo.

I risultati degli studi potrebbero, però, cambiare l’esito di molte malattie.

Sono attualmente in corso trial di fase II per vaccini nel melanoma ad alto rischio e trial clinici in fasi piĂą precoci per RNA messaggero che porta alla produzione di proteine pro-infiammatorie per il cancro, per le malattie autoimmuni, per malattie genetiche rare e uno studio che riguarda dati ottenuti durante la fase del trial clinico per una malattia metabolica (acidemia propionica) in fase I e II.