Non è ancora disponibile un vaccino che prevenga l’infezione da HIV. Ma c’è una reale possibilità che un vaccino che proteggerà le persone dalle infezioni possa essere disponibile entro cinque o dieci anni. Questa pagina riassume lo stato attuale della ricerca e le sfide che gli scienziati devono affrontare.

È stato difficile sviluppare un vaccino contro l’HIV per diversi motivi. Mentre la maggior parte degli altri vaccini funziona insegnando la parte adattiva del sistema immunitario a produrre anticorpi che eliminano un’infezione, gli anticorpi non sono in grado di eliminare l’infezione da HIV. Questo perché l’HIV muta molto rapidamente, eludendo gli anticorpi.

Gli approcci vaccinali che hanno avuto successo contro altri virus – versioni uccise o indebolite di un virus – non si sono dimostrati adatti nel caso dell’HIV, a causa del rischio che il materiale virale utilizzato nel vaccino si integri nelle cellule umane e alla fine porti a una nuova replicazione del virus.

Un’altra sfida è che l’HIV è diviso in famiglie, o sottotipi, che predominano in diverse parti del mondo. Un vaccino dovrà essere efficace contro tutti i sottotipi, o vaccini diversi devono essere sviluppati contro diversi sottotipi.

La maggior parte dei vaccini agisce stimolando una parte della risposta immunitaria a produrre anticorpi contro un agente infettivo. Un vaccino contro l’HIV può aver bisogno di promuovere risposte efficaci all’HIV fino a tre parti del sistema immunitario:

• Risposte anticorpali, attraverso la produzione di anticorpi ampiamente neutralizzanti che riconoscono parti dell’HIV che non mutano.
• Risposte immunitarie cellulari, costituite da linfociti T CD4 che riconoscono l’HIV e stimolano altre cellule T, come le cellule CD8, a distruggere le cellule infette da virus.
• Risposte immunitarie innate, come le cellule natural killer (NK), che possono essere eccitate da alcuni tipi di anticorpi stimolati da un vaccino contro l’HIV. Le cellule NK possono distruggere le cellule infette da HIV.

Sono stati identificati anticorpi ampiamente neutralizzanti in persone che hanno acquisito l’HIV ma non hanno subito danni al sistema immunitario, i cosiddetti “controllori d’élite”. Questi anticorpi possono bloccare la maggior parte dei ceppi di HIV perché mirano a regioni sulla superficie del virus che non cambiano da una generazione di HIV all’altra. La maggior parte delle persone non produce questi anticorpi in risposta all’infezione da HIV. Gli sviluppatori di vaccini devono imparare a stimolare la produzione di anticorpi ampiamente neutralizzanti utilizzando un vaccino.

Un vaccino stimolante le cellule T potrebbe portare alla distruzione efficiente di tutte le cellule che gli anticorpi HIV non erano riusciti a proteggere, o potrebbe portare a livelli più bassi di HIV nelle persone che si sono infettate nonostante la vaccinazione.

Ma un vaccino progettato per produrre l’immunità cellulare contro l’HIV affronta una sfida, come memoria centrale T-cellule sono il serbatoio più importante di cellule infette da HIV nel corpo. Un vaccino che stimolasse la produzione di cellule T a memoria centrale potrebbe effettivamente aumentare la suscettibilità alle infezioni (come sembra essere accaduto in uno studio).

Il sistema immunitario innato, la parte più primitiva ma ad azione rapida, non può essere effettivamente ‘insegnato’ a riconoscere gli agenti patogeni da un vaccino allo stesso modo. Ma gli studi di vaccini che hanno mostrato segni di efficacia indicano che un fattore importante è stata la generazione di classi di anticorpi che a loro volta stimolano le cellule natural killer del sistema immunitario innato a distruggere le cellule infette da HIV, in un processo chiamato ADCC (anticorpo-diretto citotossicità cellulare).

Cosa si è appreso finora su come produrre un vaccino efficace contro l’HIV?

I ricercatori di vaccini hanno imparato molto dagli studi sugli animali, dalle indagini su persone che sono state esposte all’HIV senza essere infettate e dagli studi clinici su vaccini sperimentali contro l’HIV.

Numerosi approcci alla progettazione di vaccini sono stati testati per saperne di più su come proteggere contro l’HIV e come produrre forti risposte immunitarie contro l’HIV. Gli studi sui vaccini hanno studiato le seguenti domande:

• Come può un vaccino introdurre geni o proteine dell’HIV nel corpo in modo sicuro?
• Quante dosi di vaccino sono necessarie per ottenere una forte risposta immunitaria?
• Una combinazione di vaccini, somministrati in una sequenza specifica, potrebbe produrre una risposta più forte?
• Quale combinazione di proteine HIV produce la risposta più forte?
• Quanto è ampia la risposta immunitaria – funziona contro tutti i tipi di HIV?
• Quanto durano le risposte?

Il primo grande studio di un vaccino contro l’HIV ha riportato risultati nel 2003. Il vaccino utilizzato in tale studio, AIDSVAX, è stato progettato per stimolare la produzione di anticorpi contro una regione di una proteina di superficie dell’HIV, gp120. Lo studio ha rilevato che AIDSVAX non era più efficace di un placebo, o vaccino fittizio, nella prevenzione dell’infezione da HIV.

Un altro approccio al vaccino è stato testato in un ampio studio chiamato STEP. Questo studio ha testato un vaccino progettato per incoraggiare le risposte immunitarie cellulari. Il vaccino ha utilizzato un adenovirus (Ad5) che causa i sintomi del raffreddore comune per fornire le proteine dell’HIV in modo sicuro. La sperimentazione è stata interrotta nel 2007 dopo che un’analisi ad interim ha mostrato che il vaccino non aveva ridotto il rischio di infezione. Ulteriori analisi hanno rilevato che le persone con i più alti livelli di anticorpi contro l’adenovirus utilizzato nel vaccino avevano il più alto rischio di contrarre l’HIV dopo aver ricevuto il vaccino, almeno durante la fase iniziale dello studio. Questo studio ha dimostrato che occorre prestare attenzione nella scelta del virus, o vettore, utilizzato per fornire proteine HIV in un vaccino.

Un altro studio su un vaccino che utilizza il vettore Ad5 ma contenente proteine del sottotipo B HIV non ha mostrato efficacia e un aumento del rischio di infezione da HIV per gli uomini vaccinati dopo che lo studio è stato sbloccato. Non è ancora chiaro il motivo per cui il rischio di infezione è aumentato in questi partecipanti.

Un approccio alternativo progettato per stimolare sia l’immunità cellulare che la produzione di anticorpi è stato testato nello studio RV144. Questo studio ha utilizzato due vaccini in quello che viene chiamato un approccio “prime-boost”. Un vaccino chiamato ALVAC-HIV è stato utilizzato per “innescare” il sistema immunitario cellulare, utilizzando tre sequenze di proteine dell’HIV. Il vaccino AIDSVAX è stato utilizzato per aumentare la risposta immunitaria in seguito. I vaccini ‘Prime-boost’ sono progettati per produrre risposte immunitarie forti e durature.

Lo studio RV144 ha dimostrato che la combinazione prime-boost ha ridotto il rischio di infezione del 31%. Molti ricercatori sono stati sorpresi da questo risultato come AIDSVAX non aveva protetto contro l’infezione quando usato da solo. Un altro risultato sorprendente è stato che il vaccino non ha prodotto forti risposte a cellule T CD8 nella maggioranza dei partecipanti e non ha portato a una riduzione della carica virale nelle persone che sono state infettate nonostante la vaccinazione. Il vaccino ha prodotto forti risposte anticorpali a una regione della proteina di superficie dell’HIV.

Ulteriori analisi hanno mostrato che risposte anticorpali specifiche che incoraggiavano anche risposte immunitarie a cellule innate (citotossicità cellulo-mediata anticorpo-dipendente, ADCC) erano fortemente associate a un ridotto rischio di infezione nei soggetti vaccinati. Questa scoperta ha incoraggiato i ricercatori a testare ulteriori strategie di vaccino prime-boost.

Nello studio HVTN 100 è stata testata una versione della combinazione vaccinale utilizzata nello studio RV144 adattata al tipo di HIV comune nell’Africa meridionale e orientale (sottotipo C). Nello studio RV144 è emerso che il vaccino ha prodotto risposte anticorpali molto forti del tipo associato alla protezione contro le infezioni. Il vaccino è stato poi testato in uno studio molto più ampio in Africa meridionale. Lo studio HVTN 702 (noto anche come Uhambo) ha reclutato 5407 persone e mirava a verificare se il vaccino potesse ridurre il rischio di infezione da HIV di almeno il 50%. Lo studio è stato anche istituito per scoprire se le forti risposte immunitarie all’HIV durano più a lungo quando si utilizza questo vaccino rispetto allo studio RV144, in cui l’effetto protettivo del vaccino ha cominciato a diminuire dopo un anno. Tuttavia, è stato annunciato a febbraio 2020 che questo studio era stato interrotto in anticipo, perché un riesame intermedio ha rilevato che il vaccino era inefficace. Si tratta di una grave battuta d’arresto, ma i risultati non sono ancora stati analizzati in dettaglio.

In corso importanti studi sui vaccini

Un diverso approccio al vaccino prime-boost è in fase di sperimentazione in un altro ampio studio in Africa meridionale. Questo approccio vaccinale ha prodotto forti risposte immunitarie negli studi sugli animali e negli studi preliminari sull’uomo. Lo studio HVTN 705 (noto anche come Imbokodo) utilizza un vaccino “primo” costituito da un vettore di adenovirus che fornisce un “mosaico” di inviluppo dell’HIV e proteine interne da quattro sottotipi di HIV progettati per produrre risposte contro un’ampia gamma di sottotipi di HIV. L’adenovirus utilizzato in questo vaccino (Ad26) è molto meno comune dell’adenovirus utilizzato nello studio STEP (Ad5) nella speranza che gli anticorpi preesistenti siano meno comuni e non interferiscano con l’attività del vaccino.

Il vaccino di richiamo utilizzato in questo studio ha dimostrato di stimolare la produzione di anticorpi contro la proteina gp140 dell’involucro dell’HIV.

Lo studio Imbokodo ha reclutato 2637 donne di età compresa tra 18 e 35 anni, la popolazione a più alto rischio di contrarre l’infezione da HIV nell’Africa meridionale. I risultati di questo studio sono attesi per il 2023.

Un altro studio (lo studio HVTN 706) dello stesso approccio al vaccino mosaic dovrebbe iniziare a reclutare partecipanti in Nord America, America Latina ed Europa nel 2019. Questo studio utilizzerà un primo e booster progettato per produrre risposte al sottotipo B HIV che predomina in Europa e nelle Americhe. Questo studio non produrrà risultati prima del 2023.

Un approccio molto diverso è in fase di test negli studi AMP. Invece di utilizzare un vaccino per produrre anticorpi ampiamente neutralizzanti, questi studi stanno testando il concetto di somministrare un’infusione di anticorpi ampiamente neutralizzanti – Prevenzione mediata da anticorpi (AMP). Gli studi metteranno alla prova quanto bene questi anticorpi proteggono contro l’infezione da HIV. Se il metodo ha successo, la prevenzione mediata da anticorpi può fornire un ulteriore metodo di prevenzione fino a quando i vaccini possono essere sviluppati per stimolare risposte anticorpali ampiamente neutralizzanti.

Uno studio (HVTN 704) sta testando un’infusione dell’anticorpo ampiamente neutralizzante VRC01 in 2700 uomini che hanno rapporti sessuali con uomini e donne transgender negli Stati Uniti, Perù, Brasile e Svizzera. Un altro studio, HVTN 703, sta testando lo stesso anticorpo in 1900 donne in Africa meridionale. I risultati sono attesi nel 2022.

Un vaccino proteggerà tutti?

È ampiamente previsto che la prima generazione di vaccini contro l’HIV sarà solo parzialmente efficace. Alcune persone avranno risposte immunitarie più deboli dopo la vaccinazione o mancheranno le dosi del vaccino e non raggiungeranno la protezione. Il vaccino RV144 ha ridotto il rischio di infezione solo del 31%, ma gli studi di vaccini più recenti sono alla ricerca di riduzioni del rischio di infezione di almeno il 50%, e preferibilmente il 65% o più, per andare avanti. Un vaccino che dimezza solo il rischio di infezione può tuttavia essere altamente redditizio nelle regioni del mondo in cui i tassi di infezione sono elevati e il costo della fornitura di cure continuerà a crescere se il tasso di infezione non può essere ridotto.

Quando sarà disponibile un vaccino contro l’HIV?

Gli scienziati sono passati dall’ottimismo al pessimismo sulle possibilità di sviluppare un vaccino efficace negli ultimi trent’anni. Gli scienziati stanno diventando di nuovo ottimisti dopo i risultati di recenti studi.

Anche se le grandi prove in corso produrranno risultati positivi dopo il 2023, ci vorranno diversi anni prima che i risultati siano completamente analizzati e presentati per l’approvazione normativa. La produzione di vaccini dovrà essere aumentata e i donatori dovranno impegnare denaro per pagare le campagne di vaccinazione contro l’HIV nei paesi a basso reddito. Inoltre, potrebbero essere necessari ulteriori studi per verificare che i vaccini efficaci in uno studio clinico mostrino un’efficacia simile in altre popolazioni.

Anche se gli studi sui vaccini produrranno risultati positivi nei prossimi anni, ciò non significa che la necessità di una ricerca sui vaccini contro l’HIV si fermerà. Saranno necessarie ulteriori ricerche per migliorare l’efficacia dei vaccini, per rendere i vaccini più facili e meno costosi da produrre e per scoprire come consegnarli al maggior numero di persone in diverse regioni del mondo. Avere un vaccino efficace è una sfida, ma un’altra sfida importante sarà assicurarsi che tutti coloro che sono a rischio di HIV possano essere vaccinati.