gli Animali sono stati utilizzati nella produzione industrializzata di vaccini umani dal vaccino aziende agricole sono stati stabiliti per la raccolta virus del vaiolo bovino da vitelli alla fine del 1800. Da quel punto, e attraverso la prima metà del 20 ° secolo, la maggior parte dei vaccini continuerà ad essere sviluppato con l’utilizzo di animali, sia dalla crescita di agenti patogeni di animali vivi o utilizzando cellule animali.

Sebbene molti vaccini e prodotti anti-tossina siano stati sviluppati con successo in questo modo, l’utilizzo di animali nello sviluppo di vaccini – in particolare animali vivi – non è l’ideale., Gli animali oggetto di ricerca sono costosi e richiedono un monitoraggio approfondito, sia per mantenere la loro salute che per garantire la continuità della ricerca. Potrebbero trasportare altri batteri o virus che potrebbero contaminare l’eventuale vaccino, come con i vaccini antipolio della metà del 20 ° secolo che sono stati fatti con cellule di scimmia e alla fine hanno trovato un virus scimmia chiamato SV40, o Simian Virus 40. (Fortunatamente, il virus non è stato trovato per essere dannoso per gli esseri umani.) Inoltre, alcuni agenti patogeni, come il virus della varicella, semplicemente non crescono bene nelle cellule animali.,

Anche quando lo sviluppo del vaccino viene fatto utilizzando prodotti animali e non animali vivi – come la crescita dei virus del vaccino influenzale nelle uova di gallina – lo sviluppo può essere ostacolato o addirittura fermato se la disponibilità dei prodotti animali diminuisce. Se una malattia dovesse colpire i polli che producono uova, ad esempio, potrebbero produrre troppo poche uova per essere utilizzate nello sviluppo del vaccino contro l’influenza stagionale, portando a una grave carenza di vaccini. (È un malinteso comune che i vaccini antinfluenzali potrebbero essere prodotti più rapidamente se coltivati in colture cellulari rispetto all’utilizzo di uova di gallina embrionate., Infatti, crescere i virus del vaccino in colture cellulari richiederebbe circa la stessa quantità di tempo. Tuttavia, le colture cellulari non hanno gli stessi potenziali problemi di disponibilità delle uova di gallina.)

Per questi e altri motivi, l’utilizzo di tecniche di coltura cellulare per produrre virus vaccinali in ceppi di cellule umane è un progresso significativo nello sviluppo del vaccino.

Come funzionano le colture cellulari

Le colture cellulari coinvolgono le cellule in crescita in un vaso di coltura., Una coltura cellulare primaria è costituita da cellule prelevate direttamente dal tessuto vivente e mai subcultivate e può contenere più tipi di cellule come fibroblasti, cellule epiteliali ed endoteliali.

Un ceppo cellulare è una coltura cellulare che contiene un solo tipo di cellula in cui le cellule sono normali e hanno una capacità finita di replicarsi. I ceppi cellulari possono essere fatti prendendo sottoculture da una coltura primaria originale fino a quando rimane un solo tipo., Le colture primarie possono essere manipolate in molti modi diversi per isolare un singolo tipo di cellula; la rotazione della coltura in una centrifuga può separare le cellule grandi da quelle piccole, ad esempio. Una linea cellulare immortalata è una coltura cellulare di un singolo tipo di cellula che può riprodursi indefinitamente. Normalmente, le cellule sono soggette al limite di Hayflick, una regola chiamata per il biologo cellulare Leonard Hayflick, PhD. Hayflick ha determinato che una popolazione di cellule umane normali si riprodurrà solo un numero finito di volte prima che cessino di riprodursi., Tuttavia alcune cellule in coltura hanno subito una mutazione, o sono state manipolate in laboratorio, in modo che si riproducano indefinitamente. Un esempio di una linea cellulare immortalata è la cosiddetta linea cellulare HeLa, iniziata da cellule tumorali cervicali prelevate negli anni ‘ 50 da una donna di nome Henrietta Lacks. Le linee cellulari non sono usate per produrre il virus del vaccino.

I ricercatori possono far crescere patogeni umani come i virus nei ceppi cellulari per attenuarli, cioè indebolirli., Un modo in cui i virus sono adattati per l’uso nei vaccini è modificarli in modo che non siano più in grado di crescere bene nel corpo umano. Ciò può essere fatto, ad esempio, facendo crescere ripetutamente il virus in un ceppo cellulare umano mantenuto a una temperatura inferiore alla normale temperatura corporea. Al fine di continuare a replicarsi, il virus si adatta a diventare migliore a crescere alla temperatura più bassa, perdendo così la sua capacità originale di crescere bene e causare malattie a temperature corporee normali., Più tardi, quando viene utilizzato in un vaccino e iniettato in un corpo umano vivente a temperatura normale, provoca ancora una risposta immunitaria ma non può replicarsi abbastanza da causare malattie.

Vaccini sviluppati utilizzando ceppi di cellule umane

Il primo vaccino autorizzato realizzato con l’uso di un ceppo di cellule umane è stato il vaccino adenovirus utilizzato dai militari alla fine del 1960. Più tardi, altri vaccini sono stati sviluppati in ceppi di cellule umane, in particolare il vaccino contro la rosolia sviluppato da Stanley Plotkin, MD, presso,

Nel 1941, l’oftalmologo australiano Norman Gregg si rese conto che le cataratte congenite nei bambini erano il risultato delle loro madri infette da rosolia durante la gravidanza. Insieme alla cataratta, alla fine è stato determinato che la sindrome da rosolia congenita (CRS) potrebbe anche causare sordità, malattie cardiache, encefalite, ritardo mentale e polmonite, tra molte altre condizioni., Al culmine di un’epidemia di rosolia iniziata in Europa e diffusa negli Stati Uniti a metà degli anni ’60, Plotkin calcolò che l’ 1% di tutte le nascite al Philadelphia General Hospital erano affette da sindrome da rosolia congenita. In alcuni casi, le donne che sono state infettate con la rosolia mentre erano incinte hanno terminato le loro gravidanze dovuto i rischi seri da CRS.

Dopo uno di questi aborti, il feto fu inviato a Plotkin nel laboratorio che aveva dedicato alla ricerca sulla rosolia. Testando il rene del feto, Plotkin ha trovato e isolato il virus della rosolia., Separatamente, Leonard Hayflick (anche lavorando presso il Wistar Institute in quel momento) ha sviluppato un ceppo cellulare chiamato WI-38 utilizzando cellule polmonari da un feto abortito. Hayflick ha scoperto che molti virus, tra cui la rosolia, sono cresciuti bene nel WI-38, e ha dimostrato che si è rivelato privo di contaminanti e sicuro da usare per i vaccini umani.

Plotkin crebbe il virus della rosolia che aveva isolato nelle cellule WI-38 mantenute a 86°F (30°C), in modo che alla fine crescesse molto male a temperatura corporea normale. (Ha scelto l’approccio a bassa temperatura in seguito a precedenti esperienze con poliovirus attenuante.,) Dopo che il virus era stato coltivato attraverso le cellule 25 volte alla temperatura più bassa, non era più in grado di replicarsi abbastanza da causare malattie in una persona vivente, ma era ancora in grado di provocare una risposta immunitaria protettiva. Il vaccino contro la rosolia sviluppato con WI-38 è ancora usato in gran parte del mondo oggi come parte del vaccino combinato MMR (morbillo, parotite e rosolia).

Problemi etici con colture cellulari umane

Sebbene sia stato utilizzato negli Stati Uniti per più di 30 anni, il vaccino contro la rosolia di Plotkin è stato inizialmente ignorato dagli Stati Uniti., Food and Drug Administration a favore dei vaccini contro la rosolia sviluppati utilizzando cellule embrionali di anatra e cellule renali di cane. Alla fine del 1960, c’era preoccupazione nel paese che un vaccino sviluppato utilizzando cellule umane potesse essere contaminato da altri agenti patogeni, anche se questa preoccupazione non era supportata da prove documentate. Questo è interessante alla luce della scoperta all’inizio del decennio che i vaccini antipolio sviluppati utilizzando cellule renali di scimmia primarie erano contaminati da virus simian: questo è stato uno dei motivi per cui i ricercatori hanno iniziato a utilizzare il normale ceppo di cellule umane WI-38 in primo luogo., Secondo Hayflick, tuttavia, il motivo principale per l’utilizzo di WI-38 era il fatto che poteva essere conservato in azoto liquido, ricostituito e testato accuratamente prima dell’uso per contaminare i virus. (Nessuno è mai stato trovato in WI-38.) Le cellule primarie del rene della scimmia non potevano essere congelate e poi ricostituite per la prova poichè questo violerebbe il concetto delle cellule primarie originally originalmente l’unica classe di cellule permesse dalla FDA per produrre i vaccini umani del virus.,

Dopo il test, il vaccino di Plotkin è stato autorizzato per la prima volta in Europa nel 1970 ed è stato ampiamente utilizzato lì con un forte profilo di sicurezza e un’elevata efficacia. Alla luce di tali dati e di profili di effetti collaterali più ampi con gli altri due vaccini contro la rosolia, è stato concesso in licenza negli Stati Uniti nel 1979 e ha sostituito il componente del vaccino contro la rosolia che era stato precedentemente utilizzato per il vaccino combinato MMR (morbillo, parotite, rosolia) di Merck. Nel 2005 il CDC ha dichiarato la rosolia eliminata dagli Stati Uniti, anche se la minaccia dei casi importati rimane., L’Organizzazione Mondiale della Sanità ha dichiarato le Americhe libere dalla rosolia nel 2015.

I gruppi che si oppongono all’aborto hanno sollevato questioni etiche sul vaccino contro la rosolia di Plotkin (e altri vaccini sviluppati con ceppi di cellule umane simili) nel corso degli anni.

A causa della sua posizione sull’aborto, alcuni membri della Chiesa cattolica hanno chiesto la sua guida morale sull’uso di vaccini sviluppati utilizzando ceppi cellulari iniziati con cellule fetali umane. Questo include il vaccino contro la rosolia, così come quelli contro la varicella e l’epatite A, e alcuni altri vaccini., La posizione ufficiale secondo il National Catholic Bioethics Center è che gli individui dovrebbero, quando possibile, utilizzare vaccini non sviluppati con l’uso di questi ceppi di cellule umane. Tuttavia, nel caso in cui l’unico vaccino disponibile contro una particolare malattia sia stato sviluppato utilizzando questo approccio, la NCBC nota:

Uno è moralmente libero di usare il vaccino indipendentemente dalla sua associazione storica con l’aborto. Il motivo è che il rischio per la salute pubblica, se si sceglie di non vaccinare, supera la legittima preoccupazione sulle origini del vaccino., Ciò è particolarmente importante per i genitori, che hanno l’obbligo morale di proteggere la vita e la salute dei loro figli e di coloro che li circondano.

La NCBC fa notare che i cattolici dovrebbero incoraggiare le aziende farmaceutiche a sviluppare vaccini futuri senza l’uso di questi ceppi cellulari., Per affrontare le preoccupazioni circa le cellule fetali residuo effettivo ingredienti dei vaccini, tuttavia, in particolare, si nota che le cellule fetali sono stati utilizzati solo per iniziare i ceppi di cellule che sono stati utilizzati nella preparazione del vaccino del virus:

Discendente cellule sono il mezzo in cui questi vaccini sono preparati. Le linee cellulari in esame sono state iniziate utilizzando cellule prelevate da uno o più feti abortiti quasi 40 anni fa. Da quel momento le linee cellulari sono cresciute indipendentemente. È importante notare che le cellule discendenti non sono le cellule del bambino abortito., Non hanno mai fatto parte del corpo della vittima.

In totale solo due feti, entrambi ottenuti da aborti effettuati per scelta materna, hanno dato origine ai ceppi di cellule umane utilizzati nello sviluppo del vaccino. Né l’aborto è stato eseguito ai fini dello sviluppo del vaccino.

Vaccini attuali Sviluppati utilizzando ceppi di cellule umane

Due principali ceppi di cellule umane sono stati utilizzati per sviluppare vaccini attualmente disponibili, in ogni caso con le cellule fetali originali in questione ottenuti nel 1960., Il ceppo cellulare WI-38 è stato sviluppato nel 1962 negli Stati Uniti e il ceppo cellulare MRC-5 (iniziato anche con cellule polmonari fetali) è stato sviluppato, utilizzando la tecnologia di Hayflick, nel 1970 presso il Medical Research Center nel Regno Unito. Va notato che i metodi di Hayflick implicavano la creazione di un’enorme banca di cellule WI-38 e MRC-5 che, pur non essendo in grado di replicarsi all’infinito come linee cellulari immortali, serviranno le esigenze di produzione di vaccini per diversi decenni in futuro.

I vaccini seguenti sono stati sviluppati utilizzando ceppi cellulari WI-38 o MRC-5.,

* Vaccino non somministrato di routine

I ricercatori hanno stimato che i vaccini fatti in WI-38 e suoi derivati hanno impedito quasi 11 milioni di morti e prevenuto (o trattato, nell’esempio della rabbia) 4,5 miliardi di casi di malattia.

Diversi vaccini attualmente disponibili negli Stati Uniti sono stati sviluppati utilizzando ceppi di cellule animali, principalmente utilizzando cellule provenienti da scimmie verdi africane. Questi includono vaccini contro l’encefalite giapponese, il rotavirus, la poliomielite e il vaiolo. Di questi, solo rotavirus e vaccini antipolio vengono somministrati di routine.,

Fonti e letture aggiuntive

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Ultimo aggiornamento 10 gennaio 2018