Covid, l'effetto del vaccino non è uguale per tutti / Covid, the effect of the vaccine is not the same for everyone

Covid, l'effetto del vaccino non è uguale per tuttiCovid, the effect of the vaccine is not the same for everyone


Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa



All'inizio della campagna vaccinale contro il Covid-19, un gruppo di medici e ricercatori della Fondazione Irccs Istituto Neurologico "Carlo Besta" (Fincb), dell'Istituto di Ricerche Farmacologiche "Mario Negri"- Irccs, dell'Azienda Ospedaliera Senese e della Fondazione Irccs Casa Sollievo della Sofferenza, guidati dall'Istituto di tecnologie biomediche del Consiglio nazionale delle ricerche di Segrate (Cnr-Itb), ha unito le proprie forze per studiare le basi genetiche delle differenze interindividuali nella risposta anticorpale alla vaccinazione anti-Covid-19 con il vaccino BNT162b2 (Pfizer-Biontech).

Lo studio ha mostrato come alcuni soggetti con determinate varianti genetiche nei geni del complesso maggiore di istocompatibilità (proprietà delle cellule di un tessuto di essere riconosciute come proprie da parte dell'organismo e non essere quindi eliminate dal sistema immunitario) coinvolto nei principali meccanismi di difesa del nostro sistema immunitario producevano differenti quantità di anticorpi diretti contro l'antigene del coronavirus Sars-CoV-2. Lo studio è disponibile in open access su 'Communications Medicine'.

Il gruppo ha condotto uno studio di associazione genetica a livello di tutto il genoma, valutando la correlazione tra milioni di varianti genetiche ed i livelli anticorpali nel siero di soggetti vaccinati contro il Covid-19, a 30 giorni di distanza dalla vaccinazione. Infatti, sin dall'inizio della campagna vaccinale si era osservata una differenza sostanziale nelle quantità di anticorpi prodotti dai soggetti vaccinati. Genetisti ed immunologi si sono subito chiesti a cosa fosse dovuta tale differenza.

"Come per la maggior parte dei farmaci, cosi' anche per i vaccini ogni individuo può rispondere in maniera più o meno efficace e questo è dovuto, almeno in parte, alla costituzione genetica individuale", spiega Francesca Colombo, ricercatrice del Cnr-Itb, che ha guidato lo studio. "Il nostro studio ha coinvolto 1.351 soggetti (operatori sanitari vaccinati nei primi mesi del 2021, nei tre centri ospedalieri coinvolti nello studio), ai quali è stato prelevato un campione di sangue per l'estrazione del Dna e di siero per la misurazione degli anticorpi anti-Sars-CoV-2 dopo un mese dalla somministrazione della seconda dose del vaccino Pfizer-Biontech", aggiunge.

"Con le analisi statistiche effettuate abbiamo scoperto che una particolare regione del genoma, sul cromosoma 6, era significativamente associata ai livelli anticorpali", aggiunge Martina Esposito, primo autore dello studio e assegnista di ricerca presso il Cnr-Itb. "In questa specifica regione genomica sono presenti dei geni che codificano per delle molecole presenti sulla superficie cellulare, coinvolte nei meccanismi di risposta immunitaria. Questi geni - continua - sono molto variabili (sono gli stessi che vengono valutati quando si cerca la compatibilità fra donatori di midollo osseo, ad esempio) ed esistono differenti combinazioni. Il nostro studio ha evidenziato che alcune combinazioni erano associate a livelli di anticorpi più alti, mentre altre a livelli più bassi, spiegando quindi dal punto di vista genetico le differenze nella risposta alla vaccinazione osservate tra individui diversi".

Spiega Massimiliano Copetti, responsabile Biostatistica della Fondazione Irccs Casa Sollievo della Sofferenza: "I modelli matematici usati e le analisi statistiche effettuate per arrivare a questi risultati sono molto complessi perché complessa è l'interazione tra i geni e dei geni stessi con il vaccino. L'expertise maturata negli studi genetici in molti anni di ricerca condotta a Casa Sollievo della Sofferenza ci ha permesso di gestire tale complessità nei dati, contribuendo a giungere a questi importanti risultati".

Aggiunge Massimo Carella, biologo genetista e vice-direttore scientifico della Fondazione Irccs Casa Sollievo della Sofferenza: "L'identificazione di specifici alleli Hla che conferiscono una predisposizione ad un'alta o bassa produzione di anticorpi dopo la somministrazione del vaccino anti-Covid ci può permettere ora di differenziare e personalizzare la campagna vaccinale, fornendo a ciascun individuo il vaccino più adatto, cioè quello che gli permetterà di produrre più anticorpi possibili. Questo approccio può essere esteso anche ad altri vaccini ideati contro altre malattie, nell'ottica di una vaccinazione di precisione supportata dalla vaccinogenomica". Sottolinea Colombo: "I risultati del nostro studio confermano in parte quelli già riportati da un gruppo inglese che ha condotto una ricerca simile alla nostra ma su soggetti ai quali è stato somministrato il vaccino prodotto da AstraZeneca, e questo è molto importante in studi genetici di questo tipo, in cui differenze genetiche tra diverse popolazioni possono rendere difficile l'identificazione delle varianti realmente responsabili del fenomeno biologico osservato".

Conclude Raffaella Brugnoni, ricercatore sanitario presso il Dipartimento di Ricerca e Sviluppo Clinico della Fondazione Irccs Istituto Neurologico Carlo Besta: "La forza di questo progetto di ricerca sta nella fattiva collaborazione fra i vari partner e nel suo approccio multicentrico, al quale abbiamo contribuito attraverso la raccolta del materiale biologico e dei dati sierologici fondamentali per questo studio. Si tratta di un esempio di come le diverse comunità scientifiche possano collaborare per il progresso della ricerca e del benessere comune".

La collaborazione a livello nazionale di più centri ha consentito l'arruolamento di un buon numero di soggetti e la raccolta del relativo materiale biologico, aspetto fondamentale per studi genetici come questo, che per definizione necessitano di casistiche numerose per poter ottenere risultati robusti. Sempre per questo motivo i ricercatori hanno già in programma di condividere i dati prodotti con altri gruppi, a livello internazionale, per ottenere informazioni riguardanti la genetica della risposta ai vaccini anti-Covid-19, che possano essere valide per individui non solo di origine europea, ma anche di altre popolazioni del mondo.

Lo studio apre inoltre nuove strade verso quella medicina di precisione di cui si parla sempre più spesso perché, anche nell'ambito dei vaccini, la conoscenza delle basi genetiche di una risposta più o meno efficace potrebbe consentire una campagna vaccinale più mirata, soprattutto per i soggetti più fragili. La ricerca è stata finanziata dall'Istituto Buddista Italiano Soka Gakkai.

ENGLISH

At the beginning of the vaccination campaign against Covid-19, a group of doctors and researchers from the Irccs Foundation Istituto Neurologico "Carlo Besta" (Fincb), from the "Mario Negri" Pharmacological Research Institute - Irccs, from the Sienese Hospital and of the Irccs Casa Sollievo della Sofferenza Foundation, led by the Institute of Biomedical Technologies of the National Research Council of Segrate (Cnr-Itb), has joined forces to study the genetic basis of interindividual differences in the antibody response to anti-Covid vaccination 19 with the BNT162b2 vaccine (Pfizer-Biontech).

The study showed how some subjects with certain genetic variants in the genes of the major histocompatibility complex (property of the cells of a tissue to be recognized as their own by the organism and therefore not eliminated by the immune system) involved in the main defense mechanisms of our immune system produced different quantities of antibodies directed against the Sars-CoV-2 coronavirus antigen. The study is available in open access on 'Communications Medicine'.

The group conducted a genome-wide genetic association study, evaluating the correlation between millions of genetic variants and antibody levels in the serum of subjects vaccinated against Covid-19, 30 days after vaccination. In fact, since the beginning of the vaccination campaign, a substantial difference had been observed in the quantities of antibodies produced by vaccinated subjects. Geneticists and immunologists immediately wondered what caused this difference.

"As with most drugs, so also with vaccines each individual can respond in a more or less effective way and this is due, at least in part, to the individual genetic constitution", explains Francesca Colombo, researcher at the Cnr-Itb, who led the study. "Our study involved 1,351 subjects (healthcare workers vaccinated in the first months of 2021, in the three hospital centers involved in the study), from whom a blood sample was taken for DNA extraction and a serum sample for antibody measurement anti-Sars-CoV-2 after one month after administration of the second dose of the Pfizer-Biontech vaccine", he adds.

"With the statistical analyzes carried out we discovered that a particular region of the genome, on chromosome 6, was significantly associated with antibody levels", adds Martina Esposito, first author of the study and research fellow at the Cnr-Itb. "In this specific genomic region there are genes that code for molecules present on the cell surface, involved in immune response mechanisms. These genes - he continues - are very variable (they are the same ones that are evaluated when looking for compatibility between donors of bone marrow, for example) and there are different combinations. Our study highlighted that some combinations were associated with higher antibody levels, while others with lower levels, thus explaining from a genetic point of view the differences in response to vaccination observed between. different individuals".

Massimiliano Copetti, head of Biostatistics at the Irccs Casa Sollievo della Sofferenza Foundation, explains: "The mathematical models used and the statistical analyzes carried out to arrive at these results are very complex because the interaction between the genes and the genes themselves with the vaccine is complex. The expertise gained in genetic studies over many years of research conducted at Casa Sollievo della Sofferenza has allowed us to manage this complexity in the data, contributing to achieving these important results."

Adds Massimo Carella, geneticist biologist and deputy scientific director of the Irccs Casa Sollievo della Sofferenza Foundation: "The identification of specific Hla alleles that confer a predisposition to a high or low production of antibodies after the administration of the anti-Covid vaccine can help us now allow us to differentiate and personalize the vaccination campaign, providing each individual with the most suitable vaccine, i.e. the one that will allow him to produce as many antibodies as possible. This approach can also be extended to other vaccines designed against other diseases, with a view to vaccination of precision supported by vaccinegenomics". Colombo underlines: "The results of our study partially confirm those already reported by an English group that conducted research similar to ours but on subjects who were administered the vaccine produced by AstraZeneca, and this is very important in genetic studies of of this type, in which genetic differences between different populations can make it difficult to identify the variants truly responsible for the observed biological phenomenon".

Raffaella Brugnoni, health researcher at the Department of Research and Clinical Development of the Irccs Istituto Neurologico Carlo Besta Foundation concludes: "The strength of this research project lies in the active collaboration between the various partners and in its multi-centre approach, to which we contributed through collection of biological material and serological data fundamental for this study. This is an example of how different scientific communities can collaborate for the advancement of research and common well-being".

The collaboration of multiple centers at a national level has allowed the enrollment of a good number of subjects and the collection of the related biological material, a fundamental aspect for genetic studies such as this, which by definition require numerous case series in order to obtain robust results. Also for this reason, the researchers already plan to share the data produced with other groups, at an international level, to obtain information regarding the genetics of the response to the anti-Covid-19 vaccines, which may be valid for individuals not only of European origin , but also of other populations of the world.

The study also opens new avenues towards that precision medicine which is increasingly being talked about because, even in the field of vaccines, knowledge of the genetic basis of a more or less effective response could allow a more targeted vaccination campaign, especially for more fragile subjects. The research was funded by the Italian Buddhist Institute Soka Gakkai.


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