Di recente c’è stata una fiammata di attenzione su vaccini ad mRNA per Covid-19 e cancro.
In questo articolo si forniranno semplici nozioni di biologia necessarie per poter capire meglio la questione: quindi prima, facciamo un giro nel mio laboratorio.
Quello nella foto è il mio vecchio elettroporatore, praticamente un elettroshock per cellule (figura 1).
Se voglio far produrre una proteina esogena, cioè voglio far esprimere alle mie cellule un gene esogeno, allora in laboratorio dovrò inserire quel gene (cioè la sequenza di letterine A, T, C e G) in un plasmide (un piccolo DNA circolare, che è stabile e capace di replicarsi). Quindi dovrò far entrare il plasmide, completo con il mio gene di interesse, nella cellula e da qui nel nucleo dove sarà trascritto come mRNA che verrà tradotto in proteina (figura 2).
[Esprimere un gene=far sì che un gene venga letto e quindi se ne produca la relativa proteina, cioè la proteina per cui codifica quel gene. Esogeno= che non appartiene a quella cellula. Trascrizione= lettura del DNA per produrre il corrispondente RNA messaggero. Traduzione= lettura di quanto scritto nell’mRNA per costruire la corrispondente proteina.]
Il primo passo è far entrare il plasmide nella cellula attraverso la membrana cellulare: metto in un particolare contenitore collegato a due elettrodi le cellule ed il DNA. Schiacciando i due pulsanti rossi “pulse”, innesco una scarica elettrica che crea dei buchi nella membrana cellulare attraverso i quali il DNA può entrare nelle cellule: quelle che sopravvivono al trattamento ripareranno la membrana, si riprenderanno e conterranno il mio DNA.
Un’alternativa più gentile e diffusa prevede l’utilizzo di particelle lipidiche in cui si inserisce il DNA: esso si troverà in una specie di bolla d’olio, che per affinità di composizione, consente al mio DNA d’interesse di attraversare i due strati di lipidi (grassi) della membrana cellulare.
Per caso, questa bolla vi ricorda le nanoparticelle lipidiche dei vaccini per Covid Pfizer o Moderna?
Già, proprio così.
Perché tutto questo lavoro? Semplice, sia DNA che RNA sono macromolecole e, come tali, nelle cellule da soli non entrano.
Le vescicole lipidiche nella cellula invece, entrano tramite un processo, naturalissimo, chiamato endocitosi: un’area della membrana cellulare avvolge il materiale estraneo, la membrana si introflette e la sacca quindi si stacca trovandosi all’interno del citoplasma della cellula sotto forma di “bolla” chiamata endosoma.
Ora il problema è che l’endosoma è destinato a maturare in lisosoma, organello che ha il compito di digerire e degradare tutto quello che contiene. L’unica speranza di sopravvivenza per il mio plasmide, o l’RNA del vaccino, è quella di farla franca, cioè che l’endosoma si rompa e liberi il suo contenuto nel citoplasma prima che inizi la lisi del contenuto.
Questo è un evento che si verifica su piccola scala e viene definito “endosome escape” (fuga dall’endosoma). E’ questo il motivo per cui si usano grandi quantità di DNA o RNA, uno su mille ce la fa a uscire dall’endosoma, il resto viene digerito e degradato.
Nel caso dei vaccini ad mRNA, piuttosto che sperare, è stato fatto uno sforzo enorme (ben prima della pandemia COVID19) per mettere a punto dei lipidi, che con il cambiamento di pH associato alla maturazione, che dall’endosoma avrebbe condotto al lisosoma, cambiassero conformazione forzando la membrana dell’endosoma dall’interno, facilitandone così la rottura al momento giusto.
Una volta nel citoplasma i problemi sono altri, vediamoli.
Primo problema: le cellule hanno, da qualche milione di anni, una fobia atavica per i virus. Abbiamo sensori intracellulari che si attivano appena scoprono DNA o RNA anomali o estranei scatenando un inferno di citochine ed interferone allo scopo di distruggere rapidamente il materiale intruso.
Ecco perché, per i vaccini ad mRNA, si cerca di ingannare i recettori cellulari, quelli che hanno il compito di scovare le molecole esogene e quindi innescare i meccanismi di difesa, usando un nucleotide modificato, la N1-metil-pseudouridina, che i virus non usano.
[I nucleotidi sono l’unità fondamentale di DNA e RNA, unità che nel DNA si ripete 3.000.000.000 di volte su ogni elica del nostro DNA, che di eliche ne ha due appaiate come una scala a pioli. I nucleotidi sono macromolecole composte di 3 molecole: uno zucchero, un gruppo fosforico e una base azotata. Nel DNA ci sono 4 basi azotate (e quindi 4 nucleotidi) diverse identificate dalle lettere iniziali del loro nome: Adenina, Timina, Citosina e Guanina. Nell’RNA la Timina è sostituita da un Uracile. I due premi Nobel per la medicina 2023, Katalin Karikó e Drew Weissman, hanno ideato la sostituzione delle U con la N1-metil-pseudouridina allo scopo di evitare la tempesta infiammatoria scatenata dal riconoscimento della molecola estranea-esogena].
Secondo problema: il citoplasma di una cellula non è come il mare in cui puoi nuotare dove ti pare, è un gel intasato di organelli, membrane, filamenti, in cui ci si muove a fatica. Ogni molecola deve sapere bene dove andare e come arrivarci e più la molecola è grande (più di 100 nucleotidi), meno si riesce a muovere.
L’RNA messaggero (mRNA) del vaccino è veicolato dalla nanoparticella lipidica all’interno della cellula umana (si veda più sopra) e, appena uscito dall’endosoma, deve arrivare in fretta ai ribosomi per poter essere tradotto in proteina spike prima di essere degradato. Per poter arrivare sani e salvi ai ribosomi senza essere degradati da enzimi detti nucleasi, essi sono stati ottimizzati in vario modo.
[Il processo di traduzione che dall’mRNA porta alla produzione della specifica proteina si avvale della collaborazione di molte molecole raggruppate all’interno del ribosoma; esso è una specie di catena di montaggio specializzata nella traduzione dell’mRNA. Gli enzimi sono proteine che hanno funzioni specifiche; le nucleasi sono deputate alla degradazione di DNA e RNA].
Se invece nella cellula devo trasportare del DNA, allora il plasmide in cui il gene è stato inserito deve, dopo essere entrato nella cellula, entrare nel nucleo. Qui, per attraversare la membrana nucleare ci vogliono permessi speciali (sequenze segnale specifiche) oppure la “scorta” di proteine specifiche (importine o altre proteine nucleari), altrimenti nel nucleo non entri.
Se si lavora con cellule in laboratorio, allora si può sfruttare la loro fase di crescita, cioè quella breve finestra temporale in cui le cellule che proliferano attivamente “aprono” la membrana nucleare intorno al vecchio nucleo per ricostituirla intorno ai due nuovi nuclei delle cellule figlie (da una cellula, per divisione mitotica, nascono due cellule figlie). In questo frangente, un po’ del mio plasmide riuscirà a ritrovarsi all’interno di uno dei nuovi nuclei.
Questo però vale solo con le linee cellulari che proliferano. Se voglio far esprimere il mio gene in cellule primarie oppure in vivo, cioè in un sistema in cui le cellule proliferano poco o niente, si deve cambiare strategia. Ecco che allora ci si affida a chi sa bene come entrare nel nucleo delle cellule non proliferanti: i virus. Quindi, basta inserire il DNA che codifica per il gene di interesse all’interno del genoma virale, creando quindi un virus ricombinante che infetterà le cellule. I vaccini AstraZeneca, J&J e Sputnik hanno usato questa strategia (figura 3).
In assenza di questi stratagemmi le possibilità che una sequenza di DNA entri nel nucleo sono estremamente basse, mentre quelle che venga rapidamente degradato sono estremamente alte.
Tutto quanto sopra è la premessa, semplificata al massimo, per poter ora parlare del tema dell’articolo: nei vaccini Pfizer e Moderna non c’è solo l’RNA messaggero, ma anche DNA e da qui le voci allarmistiche.
Almeno questo è ciò che è emerso da un articolo pubblicato in pre-print (cioè non ancora verificato dai revisori) nell’aprile 2023, da Kevin McKernan (Medicinal Genomics, compagnia privata di genomica) in cui si afferma di aver trovato “grandi” quantità di DNA residuo del plasmide, usato per fare da stampo all’mRNA dei vaccini Pfizer e Moderna, e del virus SV40 (normalmente usato nella produzione di farmaci/vaccini; non usato per la produzione dei vaccini ad mRNA antiCovid19, ma presente nei materiali di partenza usati per produrli in frammenti non bio attivi) (1).
Phillip Buckhault, in un’ audizione al Senato della South Carolina-USA, ha espresso preoccupazione per i possibili effetti avversi causati da questo DNA (nell’immediato autoimmunità, in prospettiva, tumori): poco è servito, che qualche giorno dopo, sulla sua pagina X (ex Twitter), egli abbia cercato di spegnere l’incendio acceso.
Ora,il problema è ,che chi sta gonfiando quest’emergenza, è mediamente “molto coinvolto ideologicamente”: si tratta di quelle persone che da sempre parlano di “siero genico sperimentale” per indicare i vaccini a mRNA. Le stesse persone condividono sui social, notizie di tumori da vaccino diagnosticati in soggetti insolitamente giovani oppure tumori già letali alla diagnosi definiti turbocancer (tumori particolarmente grandi, aggressivi e letali che si svilupperebbero in tempi rapidissimi dopo la vaccinazione). Tutto ciò aggiunge confusione a confusione nel mare magno di un’ infodemia.
Il concetto di turbocancer viene veicolato da affermazioni di questo genere: “mi sono vaccinato e dopo un mese ho il cancro”. E’ importante sapere che anche l’esposizione a sostanze notoriamente genotossiche o virus oncogeni richiede anni di esposizione continua prima che si verifichi l’insorgenza di un tumore (si veda ad esempio l’esposizione all’amianto).
Quindi no, questa affermazione non ha alcuna plausibilità scientifica.
Allora forse la causa è l’infiammazione: esisteva già un tumore che è “esploso” a causa dell’attivazione innescata dal vaccino.
Un altro no, infatti l’infiammazione indotta dalla vaccinazione attiva il sistema immunitario e questo non piace ai tumori, che si inventano qualsiasi cosa per spegnerla. Anzi, ci sono dati sperimentali in modelli animali e case reports da soggetti umani in cui la vaccinazione ha indotto la regressione dei tumori.
Invero una correlazione tra infiammazione e tumori c’è: le cellule di un tessuto con infiammazione cronica, non acuta, col tempo subiscono danni e possono diventare tumorali. Ma è l’esito di una situazione cronica (parliamo di anni) quindi, di nuovo, no.
Comunque per affrontare serenamente l’argomento, è opportuno ricordare che già in passato dopo il mercurio, dopo l’alluminio, il DNA nei vaccini (ma era quello “fetale”, residuo di cellule che fetali non sono ma suona tanto brutto, in cui vengono prodotti i virus per alcuni vaccini a virus attenuato o inattivato) era stato individuato dal mondo no vax come la causa dell’autismo da vaccino: secondo questa ipotesi, frammenti di DNA vaccinale si integrerebbero specificamente nel DNA umano in geni associati all’autismo. Come abbiamo visto sopra la questione è tutt’altro che probabile ed inoltre le evidenze epidemiologiche non hanno rilevato alcun aumento di frequenza di autismo nei bimbi vaccinati.
Visto che la correlazione con l’autismo è stata smentita dai dati, sembra che adesso si cerchi di correlare causalmente il DNA nei vaccini con il cancro.
L’idea è che il DNA fetale contenuto nei vaccini provochi il cancro perché, si dice, se è fetale è quasi come fosse tumorale, giocando, in maniera molto semplicistica, con la capacità di crescita incontrollata che cellule staminali e tumorali hanno (ciò, ovviamente, non è vero). Con ciò si afferma quindi che un DNA simil-tumorale, entrando nelle cellule, le farebbe diventare tumorali perché potrebbe cedere alle cellule i geni del cancro.
Come abbiamo visto sopra, l’ingresso in una cellula è complicato ed ancora più complicato sarebbe poi entrare nel nucleo. Inoltre, la biologia ci dice che quand’anche un frammento di DNA dovesse integrarsi nel nostro genoma, il rischio potenziale di cancro dipenderebbe da dove avviene l’integrazione e non dall’origine del DNA.
Va anche ricordato che il nostro genoma è pieno di DNA estraneo che si è integrato nel tempo e che ogni organismo vivente è frutto della continua integrazione di DNA estraneo, integrazione in corso da che esiste vita sulla terra.
Esempio di DNA “estraneo” a cui siamo esposti.: nel sangue di ogni donna durante la gravidanza circola DNA fetale del figlio/a, che non solo non provoca nessun cancro, ma subito dopo il parto viene rapidamente eliminato.
Frammenti di DNA (cell free DNA, cfDNA) circolano normalmente nel nostro sangue. La maggior parte viene dal ricambio fisiologico delle cellule nucleate del sangue. Possono anche provenire da eventuali tumori che hanno un alto tasso di cellule morte per necrosi o da tessuti danneggiati, come dopo un infarto
In definitiva, la biologia ci dice che l’associazione vaccini-cancro è un vecchio mito ben radicato nell’ideologia di coloro che sono contrari ai vaccini ed è giusto tenerlo a mente nel valutare quello che leggiamo oggi.
Nel caso dei vaccini a mRNA, il DNA di cui si parla non è quello fetale, ma è il DNA del plasmide ingegnerizzato in cui è stato integrata la sequenza del gene Spike e un piccolo frammento del virus SV0 per dare l’avvio alla trascrizione dell’mRNA dal DNA del plasmide, mRNA che sarà poi assemblato con le nanoparticelle lipidiche nei vaccini Pfizer e Moderna.
[L’ingegneria in biologia molecolare si riferisce alla manipolazione e alla progettazione di sistemi biologici, come molecole, cellule e organismi, per sviluppare nuovi prodotti, trattamenti o comprendere meglio i processi biologici. Esempi: da più di 30 anni le persone che soffrono di sclerosi multipla di tipo recidivante/remittente o secondaria progressiva assumono il beta interferone ricombinante, ottenuto con processi di ingegneria genetica. Allo stesso modo, da decine di anni l’insulina terapeutica è frutto di ingegneria genetica. L’ingegneria genetica è usata da decenni in molti ambiti biologici.]
Per produrre i vaccini il plasmide, che ricordiamo è una molecola di DNA circolare a doppio filamento, viene prima tagliato con una proteina specifica (linearizzato), poi i due filamenti del DNA vengono separati (denaturazione) perché solo uno dei due filamenti verrà usato per fungere da stampo per la produzione continua di moltissime molecole di mRNA. Alla fine del processo si avranno pochissime molecole di DNA e moltissimo mRNA.
Durante i processi di purificazione, quel DNA viene degradato con apposito enzima che lo riduce in piccoli frammenti che poi vengono filtrati.
Quindi è sorprendente leggere che nei vaccini si trovi così tanto DNA come afferma McKernan: piccole quantità di DNA plasmidico e di SV40 sono presenti nei vaccini e sono state dichiarate nei documenti depositati a FDA ed EMA (agenzie regolatorie di USA e Europa rispettivamente).
Uno dei problemi delle analisi condotte dal ricercatore è che le fiale di vaccino utilizzate sono state ricevute in maniera anonima, scadute e non congelate. In ricerca questo è un grave problema che inficia la validità dei dati. Va considerata infatti la possibilità che l’RNA, poco stabile rispetto al DNA, nei campioni analizzati si sia degradato. Uno studio solido avrebbe dovuto analizzare campioni tracciati propriamente (insomma un po’ come le uova che mangiamo), non scaduti e ben conservati.
La non tracciabilità è una violazione sostanziale del disegno sperimentale, violazione che inficia anche la pubblicazione dei risultati, i quali sono infatti ancora non pubblicati da alcuna rivista, ma sono solo divulgati su una piattaforma online che carica documenti senza alcun controllo di qualità. La necessità di mettere a disposizione della comunità scientifica tutti i dati emersi dalla ricerca, ancor prima della loro revisione da parte delle riviste, si era resa necessaria all’inizio della pandemia quando era indispensabile che tutti potessero contare sulle conoscenze acquisite da tutti i gruppi di ricerca mondiali al solo scopo di progredire con la massima velocità possibile nella risoluzione della pandemia. La pubblicazione online immediata necessita, quindi, sulla verifica da parte di altri gruppi di ricerca prima di poter affermare che le osservazioni siano evidenze solide.
Rispetto a quanto scritto da McKernan va anche rilevato quanto sia sorprendente trovare DNA a doppio filamento ed è un dettaglio importante perché un DNA a singolo filamento sarebbe immediatamente distrutto dalla cellula.
Infine, McKernan non fornisce informazioni sulla dimensione dei frammenti di DNA trovati nei vaccini perché le sue metodiche non sono in grado di darne.
Buckhault al Senato specifica, invece, che siano frammenti piccoli. Anche questo aspetto è importante, frammenti piccoli entrano più facilmente nella cellula e poi nel nucleo, ma non portano alcuna informazione genetica; di conseguenza che da questi piccoli frammenti sia possibile tradurre frammenti di proteina in grado di innescare autoimmunità , è altamente improbabile.
Visti tutti questi elementi di dubbio, prima di rendere pubblici i dati così contrastanti con le conoscenze di biologia e prima di trarre qualsiasi conclusione, sarebbe stato auspicabile ripetere le analisi su campioni tracciati e ben conservati, così come sarebbe stato corretto testarli almeno su cellule per capire se e quanto di quel DNA effettivamente entri nelle cellule, poi nel nucleo e se, magari, qualcosa arrivi ad integrarsi nel genoma.
Sappiamo che frammenti di DNA circolano normalmente nel nostro sangue. Sappiamo che ci sono e li usiamo per scopo diagnostico (cercare DNA tumorale, fare indagini prenatali, cercare marcatori di infiammazione). In pratica in mezzo a quei pezzi di DNA in circolo, cerchiamo le prove di una condizione patologica, non la sua causa.
Si ricorda inoltre che ogni prodotto commercializzato dopo autorizzazione di FDA e EMA soggiace a verifiche di qualità condotte sia in fase di pre-commercializzazione, che durante la commercializzazione. Le predette autorità regolatorie hanno il compito anche di approvare le specifiche di sviluppo e produzione dei prodotti registrati ed immessi in commercio.
Resta sempre e comunque vero che la ricerca avanza in tutte le direzioni.
BIBLIOGRAFIA
- McKernan, K., Helbert, Y., Kane, L. T., & McLaughlin, S. (2023, April 10). Sequencing of bivalent Moderna and Pfizer mRNA vaccines reveals nanogram to microgram quantities of expression vector dsDNA per dose. [https://doi.org/10.31219/osf.io/b9t7m].
- Per approfondire aspetti di genetica e biologia molecolare: Estratto da P.H. Raven, G.B. Johnson, K.A. Mason, J.B. Losos, S.R. Singer, Genetica e biologia molecolare. II ed. italiana a cura di Paolo Bonaldo e Paola Breghetta. Piccin Editore.