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Un vaccino è un preparato biochimico che fornisce immunità acquisita attiva nei confronti di una particolare patologia infettiva o di altro tipo. Un vaccino contiene tipicamente un agente simile al microrganismo che causa una determinata malattia, ed è spesso costituito da forme indebolite o uccise dei microrganismi medesimi (virus o batteri), dalle loro eventuali tossine o da una delle loro proteine di superficie. L'agente stimola il sistema immunitario del corpo a riconoscerlo come una minaccia, a distruggerlo ed a riconoscere e distruggere ulteriormente tutti i microrganismi associati a quell'agente che potrebbe incontrare in futuro. I vaccini possono essere profilattici, al fine di prevenire le malattie o per migliorare la risposta immunitaria in conseguenza di una futura infezione da un patogeno naturale o "selvaggio", oppure terapeutici, come, ad esempio, nel caso dei vaccini contro il cancro, attualmente ancora in fase di studio. L'efficacia della vaccinazione è stata ampiamente studiata e verificata, come nel caso del vaccino antinfluenzale, del vaccino HPV e del vaccino contro la varicella. L'Organizzazione Mondiale della Sanità ha riferito che i vaccini autorizzati sono attualmente disponibili per 25 diverse infezioni prevenibili. La somministrazione dei vaccini è chiamata vaccinazione, ed è il metodo più efficace per prevenire le malattie infettive. L'immunità diffusa dovuta alla vaccinazione è in gran parte responsabile dell'eradicazione mondiale del vaiolo e della limitazione della diffusione di malattie come la poliomielite, il morbillo e il tetano, provenienti da gran parte del mondo. Anche se in alcuni laboratori ad elevatissima sicurezza è ancora presente il virus che causa il vaiolo, esso è stato "eradicato", cioè non è più presente in circolazione.

A Torino è possibile prenotarsi per effettuare vari tipi di vaccinazioni contro diverse malattie infettive, attraverso i numeri SovraCUP 840705007 da telefono fisso oppure 0115160666 da telefono cellulare. Inoltre, è possibile recarsi personalmente presso gli sportelli del Servizio di Igiene e Sanità Pubblica, ubicato in via della Consolata 10 (Telefono: 0115663015 - Fax: 0115663119). Altre sedi dell'ASL Città di Torino in cui è possibile essere vaccinati sono situate in via Farinelli 25 (Telefono: 0115664160), in corso Racconigi 96 (Telefono: 0115664841) ed in corso Vercelli 15 (Telefono: 0115664851).

I termini vaccino e vaccinazione derivano dall'espressione latina "variolae vaccinae" o "vaiolo della mucca", definizione utilizzata da Edward Jenner per indicare il vaiolo. La impiegò nel 1798 per la sua ricerca su questa grave malattia, nella quale descrisse l'effetto protettivo del vaccino contro il vaiolo. Nel 1881, per onorare Jenner, Louis Pasteur (noto chimico e microbiologo) propose che i termini fossero estesi per coprire le nuove vaccinazioni protettive che si stavano sviluppando, anche per merito suo. I vaccini sono attualmente il mezzo più efficace per combattere ed eventualmente eradicare le malattie infettive. Tuttavia, esistono alcune limitazioni alla loro efficacia. A volte la protezione non riesce ad attivarsi perché il sistema immunitario dell'ospite semplicemente non risponde adeguatamente o totalmente. La mancanza di risposta immunitaria deriva comunemente da fattori clinici come il diabete, l'uso di steroidi, l'infezione da HIV o l'età. Potrebbe anche fallire per ragioni genetiche, se il sistema immunitario dell'ospite non produce ceppi di cellule B che possano generare anticorpi adatti a reagire in modo efficace, legandosi agli antigeni associati all'agente patogeno.

Vaccini

 

In alcuni casi, anche se l'ospite sviluppa degli anticorpi, la protezione potrebbe non essere adeguata; l'immunità potrebbe infatti svilupparsi troppo lentamente per essere efficace nel tempo, gli anticorpi potrebbero non disabilitare completamente il patogeno o potrebbero esserci più ceppi del patogeno, non tutti ugualmente sensibili alla reazione immunitaria. Tuttavia, si tratta di casi relativamente rari e, comunque, anche un'immunità parziale, tardiva o debole, come quella risultante dall'immunità crociata a un ceppo diverso dal ceppo obiettivo, può attenuare un'infezione, con conseguente riduzione del tasso di mortalità, minore morbilità e recupero più rapido. Gli adiuvanti sono composti chimici comunemente usati per aumentare la risposta immunitaria, utili in particolar modo per le persone anziane, cioè dai 50 ai 75 anni e oltre, la cui risposta immunitaria a un semplice vaccino potrebbe essersi indebolita. Si stima che il vaccino contro il morbillo di Maurice Hilleman prevenga 1 milione di morti ogni anno.

L'efficacia o le prestazioni del vaccino dipendono da una serie di fattori, fra cui: 1) La malattia stessa (per alcune patologie la vaccinazione ha prestazioni migliori rispetto ad altre). 2) Il ceppo del vaccino (alcuni vaccini sono specifici, o almeno più efficaci contro ceppi particolari della malattia). 3) Se il programma di vaccinazione è stato correttamente osservato o meno. 4) La risposta idiosincratica alla vaccinazione, per cui alcuni individui sono "non rispondenti" a determinati vaccini, il che significa che non generano anticorpi anche dopo essere stati vaccinati correttamente. 5) Altri fattori da considerare sono l'etnia di appartenenza, l'età o la predisposizione genetica. 6) Se un individuo vaccinato sviluppa comunque la malattia (infezione di sfondamento), è probabile che la malattia sia meno virulenta rispetto a quanto avviene per le persone non vaccinate.

Le seguenti considerazioni sono anch'esse importanti per l'efficacia di un programma di vaccinazione: 1) Attenzione nell'anticipare l'impatto che una campagna di immunizzazione avrà sull'epidemiologia della malattia nel medio e lungo termine. 2) Sorveglianza continua per la malattia in questione in seguito all'introduzione di un nuovo vaccino. 3) Mantenimento di alti tassi di immunizzazione, anche quando una malattia è diventata rara.

I vaccini hanno contribuito all'eradicazione del vaiolo, come si è detto, una delle malattie più contagiose e mortali fra gli esseri umani. Altre malattie come la rosolia, la poliomielite, il morbillo, la parotite, la varicella e il tifo non sono affatto comuni come lo erano cento anni fa. Finché la stragrande maggioranza delle persone viene vaccinata, è molto più difficile che si verifichi un'epidemia, per non parlare della diffusione o di un'eventuale pandemia. La poliomielite, che viene trasmessa solo fra esseri umani, è presa di mira da una vasta campagna di eradicazione che ha visto la polio endemica limitata solo a parti di tre paesi (Afghanistan, Nigeria e Pakistan). Tuttavia, la difficoltà di raggiungere tutti i bambini e le incomprensioni culturali hanno fatto perdere diverse volte la data prevista per l'eliminazione.

I vaccini aiutano anche a prevenire lo sviluppo di resistenza agli antibiotici da parte dei batteri. Ad esempio, riducendo notevolmente l'incidenza di polmonite causata da Streptococcus pneumoniae, i programmi vaccinali hanno notevolmente ridotto la prevalenza di infezioni resistenti alla penicillina o ad altri antibiotici di prima scelta.

La vaccinazione somministrata durante l'infanzia è generalmente sicura, e gli effetti collaterali sono in genere lievi. Il tasso di effetti collaterali dipende dal vaccino in questione. Alcuni effetti indesiderati comuni comprendono febbre, dolore intorno al sito di iniezione e dolori muscolari. Inoltre, alcuni individui potrebbero essere allergici agli ingredienti contenuti nel vaccino o eccipienti. Il vaccino MMR è raramente associato a convulsioni febbrili. Gli effetti collaterali gravi sono estremamente rari. Il vaccino per la varicella è raramente associato a complicazioni in individui immunodeficienti e i vaccini contro il rotavirus sono moderatamente associati all'intussuscezione o invaginazione intestinale, condizione in cui una porzione d'intestino scivola all'interno di un'altra parte d'intestino adiacente. Si tratta di una grave condizione medica e richiede un trattamento tempestivo, se si vuole evitare un eventuale blocco intestinale seguito da perforazione intestinale.

I vaccini sono costituiti essenzialmente da microrganismi morti o inattivati, oppure da prodotti purificati da essi derivati. Esistono diversi tipi di vaccini in uso. Questi rappresentano diverse strategie utilizzate per cercare di ridurre il rischio di malattia, pur conservando la capacità di indurre una risposta immunitaria benefica. Alcuni vaccini contengono microrganismi inattivati, ma precedentemente virulenti, che sono stati distrutti con sostanze chimiche, calore o radiazioni. Gli esempi includono il vaccino antipolio, il vaccino contro l'epatite A, il vaccino antirabbico e alcuni vaccini antinfluenzali.

Alcuni vaccini contengono invece microrganismi vivi, ma attenuati. Molti di questi vaccini sono costituiti da virus attivi coltivati in condizioni che ne disattivano le proprietà virulente, oppure che utilizzano organismi strettamente correlati ma meno pericolosi per produrre un'ampia risposta immunitaria. Sebbene i vaccini attenuati siano soprattutto virali, alcuni sono di natura batterica. Alcuni esempi includono la febbre gialla, il morbillo, la parotite, la rosolia e il tifo batterico. Il vaccino vivo costituito dal Mycobacterium tuberculosis (che causa la TBC) sviluppato da Calmette e Guérin non è fatto di un ceppo contagioso, ma contiene un ceppo virulentemente modificato chiamato "BCG" usato per suscitare una risposta immunitaria al vaccino. Il vaccino vivo attenuato contenente il ceppo Yersinia pestis EV è usato per l'immunizzazione dalla peste. I vaccini attenuati hanno alcuni vantaggi e svantaggi. Generalmente provocano risposte immunologiche più durature e sono il tipo preferito per gli adulti sani. Tuttavia, potrebbero non essere sicuri per l'uso in individui immunocompromessi e raramente possono mutare in forme virulente e causare malattie.

I vaccini contro le tossine, generalmente prodotte da batteri, sono costituiti da composti tossici inattivati che causano malattie, piuttosto che dai microrganismi. Esempi di vaccini a base di tossine includono il tetano e la difterite, entrambe patologie batteriche le cui tossine sono estremamente pericolose. I vaccini contro le tossine sono noti per la loro efficacia. Non tutte le tossine sono prodotte da microrganismi. Ad esempio, la tossina disattivata di Crotalus viene utilizzata per vaccinare i cani contro i morsi dei serpenti a sonagli.

Vaccini a subunità proteica - Piuttosto che introdurre un microrganismo inattivato o attenuato in un sistema immunitario, che costituirebbe un vaccino in forma di "agente intero", un frammento di esso può creare comunque una risposta immunitaria, almeno in alcuni casi. Alcuni esempi includono il vaccino a subunità contro il virus dell'epatite B, che è composto solo dalle proteine superficiali del virus, precedentemente estratte dal siero del sangue di pazienti cronicamente infetti, ma ora prodotto dalla ricombinazione dei geni virali nel lievito. La particella virus-like o VLP vaccino contro il papillomavirus umano o HPV è composta dalla proteina capside principale virale. Le sottounità emagglutinina e neuraminidasi servono per fabbricare il vaccino contro il virus dell'influenza. Un vaccino a subunità viene utilizzato anche per l'immunizzazione dalla peste.

Vaccini a coniugazione - Alcuni batteri presentano degli strati esterni di polisaccaridi che sono poco immunogenici. Collegando questi strati esterni a determinate proteine, come ad esempio delle tossine, il sistema immunitario può essere portato a riconoscere il polisaccaride come se fosse un antigene proteico. Questo approccio è utilizzato nella produzione del vaccino Haemophilus influenzae di tipo B.

Un certo numero di vaccini innovativi sono inoltre in via di sviluppo e in uso, come ad esempio i vaccini a cellule dendritiche, che combinano le cellule dendritiche con gli antigeni per presentare gli antigeni ai globuli bianchi del corpo, stimolando così una reazione immunitaria. Questi vaccini hanno mostrato alcuni risultati preliminari positivi per il trattamento dei tumori cerebrali e sono anche testati nel melanoma maligno.

Vaccini a vettore ricombinante - Combinando la fisiologia di un microrganismo e il DNA di un altro, l'immunità può essere creata contro le malattie che hanno processi di infezione complessi.

Vaccini a base di DNA - Un approccio alternativo e sperimentale alla vaccinazione, chiamato vaccinazione a base di DNA, è realizzato a partire dal DNA di un agente infettivo; è in fase di sviluppo. Il meccanismo proposto è l'inserimento di DNA ricombinante virale o batterico in cellule umane o animali. Alcune cellule del sistema immunitario che riconoscono le proteine espresse possono generare un attacco contro queste proteine e le cellule che le esprimono. Poiché queste cellule vivono per un tempo molto lungo, se il patogeno che normalmente esprime queste proteine viene incontrato in un secondo momento, esse verranno immediatamente attaccate dal sistema immunitario. Un potenziale vantaggio dei vaccini a base di DNA è che sono molto facili da produrre e da conservare. A partire dal 2015, la vaccinazione per mezzo del DNA è ancora sperimentale e non è stata ancora approvata per l'uso umano.

I vaccini a base di peptide del recettore delle cellule T sono in fase di sviluppo per diverse malattie che utilizzano modelli di febbre della valle, stomatite e dermatite atopica. Questi peptidi hanno dimostrato di modulare la produzione di citochine e di migliorare l'immunità cellulo-mediata. L'obiettivo di proteine batteriche identificate coinvolte nell'inibizione del complemento neutralizzerebbe il meccanismo chiave di virulenza batterica.

Vaccini sintetici - Anche se la maggior parte dei vaccini vengono prodotti utilizzando composti inattivati o attenuati provenienti da microrganismi, i vaccini sintetici sono composti principalmente o interamente da peptidi sintetici, carboidrati o antigeni.

 

Vaccinazione

 

I vaccini possono essere monovalenti o univalenti, oppure multivalenti o polivalenti. Un vaccino monovalente è progettato per immunizzare contro un singolo antigene o un singolo microrganismo. Un vaccino polivalente è progettato per immunizzare contro due o più ceppi dello stesso microrganismo o contro due o più microrganismi. La valenza di un vaccino multivalente può essere indicata con un prefisso greco o latino; ad esempio, tetravalente o quadrivalente. In alcuni casi, un vaccino monovalente può essere preferibile per sviluppare rapidamente una forte risposta immunitaria.

Conosciuti anche come vaccini eterologhi o "Jenneriani", questi sono vaccini per patogeni di altri animali che non causano malattie o causano lievi patologie nell'organismo in trattamento. L'esempio classico è l'uso di Jenner del vaiolo per proteggere dal vaiolo. Un esempio attuale è l'uso del vaccino BCG prodotto da Mycobacterium bovis per proteggersi dalla tubercolosi umana.

Il sistema immunitario riconosce gli agenti vaccinali come stranieri, li distrugge e li "ricorda". Quando si incontra la versione virulenta di un agente, il corpo riconosce il rivestimento proteico sul virus e quindi è pronto a rispondere, neutralizzando l'agente bersaglio prima che possa entrare nelle cellule e riconoscendo e distruggendo le cellule infette, prima che quell'agente si possa moltiplicare in gran numero.

Quando due o più vaccini sono mescolati insieme nella stessa formulazione, i due vaccini possono interferire fra di loro. Questo si verifica più frequentemente con i vaccini vivi attenuati, in cui uno dei componenti del vaccino è più robusto degli altri e sopprime la crescita e la risposta immunitaria agli altri componenti. Questo fenomeno è stato notato per la prima volta nel vaccino trivalente Sabin contro la polio, dove la quantità di virus sierotipo 2 nel vaccino doveva essere ridotta per impedirgli di interferire con il "prelievo" dei virus sierotipo 1 e 3 nel vaccino. Questo fenomeno è stato anche riscontrato come un problema con i vaccini contro la dengue attualmente in fase di studio, in cui il sierotipo DEN-3 è risultato predominante e sopprime la risposta ai sierotipi DEN-1, -2 e -4.

I vaccini contengono tipicamente uno o più adiuvanti, usati per aumentare la risposta immunitaria. La tossina del tetano, ad esempio, viene solitamente adsorbita sull'allume. Questo presenta l'antigene in modo tale da produrre un'azione maggiore rispetto alla semplice tossina tetanica acquosa. Le persone che hanno una reazione avversa alla tossina tetanica adsorbita possono ricevere il semplice vaccino quando arriva il momento di un richiamo. Durante la preparazione per la campagna di guerra nel Golfo Persico del 1990, il vaccino contro la pertosse a cellule intere fu usato come coadiuvante per il vaccino contro l'antrace. Questo produce una risposta immunitaria più rapida rispetto a quella del solo vaccino contro l'antrace, il che è di qualche beneficio se l'esposizione risulta essere imminente, come nel caso di una possibile guerra batteriologica.

I vaccini possono anche contenere conservanti per prevenire la contaminazione da batteri o da funghi. Fino a pochi anni fa, il conservante timerosal era usato in molti vaccini che non contenevano virus vivi. A partire dal 2005, l'unico vaccino per l'infanzia negli Stati Uniti che contiene il timerosal in quantità superiori a quelle in tracce è il vaccino antinfluenzale, che è attualmente raccomandato solo per i bambini con determinati fattori di rischio. I vaccini antinfluenzali monodose forniti nel Regno Unito non elencano il tiomersale (nome usato nel Regno Unito) negli ingredienti. I conservanti possono essere utilizzati in varie fasi della produzione di vaccini e i metodi di misurazione più sofisticati potrebbero rilevare tracce di essi nel prodotto finito, come potrebbero essere nell'ambiente e nella popolazione nel suo complesso.

Prima dell'introduzione della vaccinazione con materiale derivato da casi di vaiolo bovino (immunizzazione eterotipica), il vaiolo poteva in certi casi essere prevenuto mediante inoculazione deliberata del virus del vaiolo, procedimento in seguito indicato come "variulazione" per distinguerlo dalla vaccinazione contro il vaiolo vera e propria. Si trattava comunque di primi tentativi, a volte rischiosi, ed i primi accenni alla pratica di inoculazione del vaiolo in Cina risalgono al decimo secolo. Gli antichi cinesi utilizzarono inoltre un metodo di "insufflazione nasale", soffiando il materiale del vaiolo in polvere, solitamente croste, nelle narici. Varie tecniche di insufflazione sono state registrate durante il Cinquecento e il Seicento in Cina. Due rapporti sulla pratica dell'inoculazione cinese furono ricevuti dalla Royal Society a Londra nel 1700; uno per mezzo del Dott. Martin Lister che ricevette un rapporto da un dipendente della Compagnia delle Indie Orientali di stanza in Cina, ed un altro da Clopton Havers.

Durante la fine del 1760, mentre lavorava al suo apprendistato come chirurgo e farmacista, Edward Jenner venne a conoscenza della storia, comune nelle zone rurali, riguardante il fatto che i lavoratori caseari non avrebbero mai avuto il vaiolo, spesso fatale o deturpante, perché avevano già avuto in qualche modo la malattia. Nel 1796, Jenner prese il pus dalla mano di una lattaia con il vaiolo, lo graffiò nel braccio di un bambino di 8 anni, e sei settimane dopo inoculò al bambino il vaiolo, osservando poi che non aveva sviluppato la malattia. Jenner estese i suoi studi e nel 1798 riferì che il suo vaccino era sicuro nei bambini e negli adulti e poteva essere trasferito da braccio a braccio riducendo la dipendenza da gruppi "incerti" di mucche infette. Dal momento che la vaccinazione con il "cowpox" era molto più sicura dell'inoculazione del vaiolo, quest'ultima pratica, sebbene ancora ampiamente praticata in Inghilterra, fu bandita nel 1840.

La seconda generazione di vaccini fu introdotta negli anni 1880 da Louis Pasteur, che sviluppò vaccini per il colera del pollo e per l'antrace; dalla fine del diciannovesimo secolo i vaccini vennero considerati anche come una questione di prestigio nazionale e furono approvate delle leggi per la vaccinazione obbligatoria. Il ventesimo secolo ha visto l'introduzione di numerosi vaccini di successo, compresi quelli contro la difterite, il morbillo, la parotite e la rosolia. Fra i principali risultati ottenuti vi sono lo sviluppo del vaccino antipolio negli anni '50 e l'eradicazione del vaiolo negli anni '60 e '70. Maurice Hilleman è stato il più prolifico fra gli sviluppatori di vaccini del ventesimo secolo. Man mano che i vaccini diventavano più comuni, molte persone iniziarono a darli per scontati. Tuttavia, i vaccini rimangono elusivi per molte importanti malattie, fra cui l'herpes simplex, la malaria, la gonorrea e l'HIV.

 

Infermiera Che Inietta Un Vaccino

 

Una sfida nello sviluppo dei vaccini è anche di tipo economico. Molte delle malattie che richiedono un vaccino, fra cui l'HIV, la malaria e la tubercolosi, esistono principalmente nei Paesi poveri. Le ditte farmaceutiche e le società di biotecnologie hanno scarsi incentivi a sviluppare vaccini per queste malattie, perché c'è poco potenziale di guadagno. Anche nei Paesi più ricchi, i rendimenti finanziari sono generalmente minimi e i rischi finanziari e di altro tipo sono notevoli. La maggior parte dello sviluppo dei vaccini fino ad oggi si è basata su finanziamenti "push" da parte di governi, università e organizzazioni senza scopo di lucro. Molti vaccini sono risultati altamente efficaci in termini di costi e benefici per la salute pubblica, a livello mondiale, anche se c'è stato qualche raro caso di reazioni avverse. Il numero di vaccini effettivamente somministrati è comunque aumentato negli ultimi decenni. Questo aumento, in particolare per quanto riguarda il numero ed il tipo di diversi vaccini somministrati ai bambini prima dell'ingresso nelle scuole, è a volte dovuto ad azioni legislative da parte dei vari Paesi, piuttosto che a incentivi economici, come accaduto in questi anni in Italia.

Il deposito di brevetti circa i processi di sviluppo dei vaccini può anche essere visto come un ostacolo allo sviluppo di nuovi vaccini. A causa della scarsa protezione offerta mediante un brevetto sul prodotto finale, la protezione dell'innovazione relativa ai vaccini viene spesso effettuata attraverso il brevetto dei processi utilizzati nello sviluppo di nuovi vaccini, nonché per mezzo della segretezza. Secondo l'Organizzazione Mondiale della Sanità, il principale ostacolo alla produzione locale di vaccini nei Paesi meno sviluppati non è il brevetto in sé, ma i requisiti finanziari, di infrastruttura e di forza lavoro necessari per l'ingresso nel mercato. I vaccini sono miscele complesse di composti biologici e chimici e, a differenza dei farmaci, non esistono veri "vaccini generici". Il vaccino prodotto da una nuova struttura deve essere sottoposto a test clinici completi per la sicurezza e l'efficacia simili a quelli subiti da quello prodotto dal produttore originale. Per la maggior parte dei vaccini, sono stati brevettati processi specifici. Questi possono essere aggirati con metodi di produzione alternativi, ma ciò richiede infrastrutture di ricerca e di sviluppo, nonché una forza lavoro adeguatamente qualificata. Nel caso di alcuni vaccini relativamente nuovi come il vaccino contro il papillomavirus umano, i brevetti possono imporre comunque un'ulteriore barriera.

La produzione dei vaccini segue diverse fasi. Innanzi tutto, viene generato l'antigene stesso. I virus vengono fatti crescere su cellule primarie come uova di pollo o su linee cellulari continue come cellule umane coltivate. I batteri sono fatti crescere in bioreattori. Allo stesso modo, una proteina ricombinante derivata da virus o batteri può essere generata in lieviti, batteri o colture cellulari. Dopo che l'antigene è stato generato, viene isolato dalle cellule utilizzate per generarlo. Potrebbe essere necessario inattivare un virus, probabilmente senza ulteriore purificazione. Le proteine ricombinanti richiedono molte operazioni che comprendono l'ultrafiltrazione e la cromatografia su colonna. Infine, il vaccino viene formulato aggiungendo l'adiuvante, gli stabilizzanti ed i conservanti secondo le necessità. L'adiuvante migliora la risposta immunitaria dell'antigene, gli stabilizzanti aumentano la durata di conservazione e i conservanti consentono l'uso di fiale multidose. I vaccini combinati sono più difficili da sviluppare e da produrre, a causa delle potenziali incompatibilità e interazioni fra gli antigeni e fra gli altri ingredienti coinvolti.

Le tecniche di produzione dei vaccini si stanno evolvendo. Si prevede che le cellule di mammiferi coltivate diventeranno sempre più importanti, rispetto alle opzioni convenzionali come le uova di gallina, a causa della maggiore produttività e della bassa incidenza di problemi inerenti la contaminazione. Ci si aspetta che la tecnologia di ricombinazione che produce un vaccino geneticamente detossificato cresca in popolarità per la produzione di vaccini batterici che usano le tossine. Ci si aspetta inoltre che i vaccini di combinazione riducano le quantità di antigeni che contengono e quindi riducano le interazioni indesiderate, utilizzando modelli molecolari associati ai patogeni. Nel 2010, l'India ha prodotto il 60% dei vaccini mondiali, per un valore di circa 900 milioni di dollari.

Accanto al vaccino attivo stesso, i seguenti eccipienti e residui di fabbricazione sono presenti o possono essere presenti nei preparati vaccinali: 1) Sali di alluminio o gel vengono aggiunti come coadiuvanti. Gli adiuvanti vengono aggiunti per promuovere una risposta più rapida e più potente, nonché una risposta immunitaria più persistente al vaccino; consentono inoltre di utilizzare una minore dose di vaccino. 2) Gli antibiotici vengono aggiunti ad alcuni vaccini per prevenire la crescita dei batteri durante la produzione e la conservazione del vaccino. 3) Le proteine dell'uovo sono presenti nei vaccini contro l'influenza e la febbre gialla perché essi vengono preparate usando le uova di gallina. Altre proteine possono essere presenti. 4) La formaldeide è utilizzata per inattivare i prodotti batterici per i vaccini contro le tossine. La formaldeide è anche utilizzata per inattivare i virus indesiderati e per uccidere i batteri che potrebbero contaminare il vaccino durante la produzione. 5) Il glutammato monosodico e il 2-fenossietanolo sono usati come stabilizzanti in alcuni vaccini per aiutare il vaccino a rimanere invariato quando il vaccino è esposto a calore, luce, acidità o umidità. 6) Il timerosal è un antimicrobico contenente mercurio che viene aggiunto a fiale di vaccino che contengono più di una dose, per prevenire la contaminazione e la crescita di batteri potenzialmente dannosi. A causa della controversia che circonda il timerosal (per via del mercurio), è stato rimosso dalla maggior parte dei vaccini ad eccezione dell'influenza multiuso, dove è stato ridotto a livelli bassi in modo che una singola dose contiene meno di 1 microgrammo di mercurio, un livello simile a quello contenuto in 10 grammi di tonno in scatola.

Molti vaccini hanno inoltre bisogno di conservanti per prevenire gravi effetti avversi come l'infezione da stafilococco, che in un incidente del 1928 uccise 12 su 21 bambini inoculati con un vaccino contro la difterite privo di conservante. Sono disponibili diversi conservanti, fra cui il tiomersale, il fenossietanolo e la formaldeide. Il tiomersale è più efficace contro i batteri, ha una durata di conservazione migliore e migliora la stabilità, la potenza e la sicurezza del vaccino; ma negli Stati Uniti, nell'Unione europea e in alcuni altri Paesi ricchi non è più utilizzato come conservante nei vaccini per l'infanzia, come misura precauzionale a causa del suo contenuto di mercurio, come si è detto. Sebbene siano state avanzate affermazioni controverse sul fatto che il tiomersale contribuisca allo sviluppo dell'autismo, nessuna prova scientifica convincente supporta finora queste affermazioni, anche se ci sono stati dei casi dubbi.

Lo sviluppo di nuovi sistemi di somministrazione aumenta la speranza di avere dei vaccini più sicuri ed efficienti da consegnare e amministrare. Linee di ricerca includono i liposomi e gli ISCOM (complessi immunostimolanti). Notevoli sviluppi nelle tecnologie di somministrazione dei vaccini includono i vaccini orali. I primi tentativi di applicare vaccini orali hanno mostrato vari gradi di promessa, all'inizio del 20° secolo, in un momento in cui la possibilità stessa di un efficace vaccino antibatterico orale era controversa. Negli anni '30, ad esempio, aumentò l'interesse per il valore profilattico di un vaccino orale contro la febbre tifoide. Un vaccino per la polio orale si è rivelato efficace quando le vaccinazioni sono state somministrate da personale volontario senza formazione "formale"; i risultati hanno dimostrato maggiore facilità ed efficienza nella somministrazione dei vaccini. I vaccini orali efficaci hanno molti vantaggi; per esempio, non vi è alcun rischio di contaminazione del sangue. I vaccini destinati alla somministrazione orale non devono essere liquidi e, in quanto solidi, sono comunemente più stabili e meno soggetti a danni o a deterioramento, causati dal congelamento durante il trasporto e lo stoccaggio. Tale stabilità riduce la necessità di una "catena del freddo", cioè delle risorse necessarie per mantenere i vaccini entro un intervallo di temperature ristrette dalla fase di produzione al punto di somministrazione, che a loro volta incidono sui costi dei vaccini.

Un sistema sperimentale di somministrazione di vaccino senza ago è in fase di sperimentazione sugli animali. Un cerotto simile a una benda adesiva contiene circa 20.000 proiezioni microscopiche per centimetro quadrato. Questa somministrazione dermica aumenta potenzialmente l'efficacia della vaccinazione, pur richiedendo meno vaccino rispetto all'iniezione. L'uso dei plasmidi è stato inoltre validato in studi preclinici come strategia di vaccinazione protettiva per il cancro e le malattie infettive. Tuttavia, negli studi sull'uomo, questo approccio non è riuscito a fornire un beneficio clinicamente rilevante. L'efficacia complessiva dell'immunizzazione ottenuta per mezzo di DNA plasmidico dipende dall'aumento dell'immunogenicità del plasmide e, al tempo stesso, dalla correzione di fattori coinvolti nell'attivazione specifica delle cellule immunitarie effettrici.

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