Il 17 Dicembre 2021, la Sibioc (Società Italiana di Biochimica Clinica e Biologia Molecolare Clinica) ha redatto un documento a cura del professor Giuseppe Lippi, coordinatore del gruppo operativo sul Covid 19 di Sibioc e della Task Force IFCC (International Federation Clinical Chemistry and Laboratory Medicine), presidente della Scuola di Medicina dell’Università di Verona, con l'obiettivo di fornire ai cittadini risposte semplici e certificate ai più diffusi interrogativi sul vaccino anti-Covid.
Risposta Immunitaria Dopo il Vaccino
La finalità principale della vaccinazione è generare una risposta immunitaria “artificiale” contro un determinato agente patogeno, senza farlo entrare a diretto contatto con l’organismo. Ciò consente di sviluppare una difesa efficace, prevenendo i danni all’ospite provocati direttamente o indirettamente dall’agente patogeno (prevenendo quindi lo sviluppo di “malattia”). In linea generale, la risposta immunitaria è il processo di generazione di anticorpi in grado di neutralizzare l’agente patogeno (immunità umorale), lo sviluppo di cellule immunitarie in grado di amplificare la risposta umorale mediante produzione di mediatori specifici (citochine) o di antagonizzare l’agente patogeno (fuori o dentro le cellule dell’ospite); sviluppa inoltre una memoria immunologica, che consente all’organismo di reagire più prontamente ed efficacemente a contatti successivi con l’agente patogeno, nei casi per esempio di reinfezione.
Efficacia Vaccinale
In genere un vaccino si considera “efficace” quando sia in grado di prevenire lo sviluppo di forma sintomatica di malattia in almeno il 50% della popolazione vaccinata. I vaccini contro il COVID-19 hanno un’efficacia immediata superiore a 80-90%, ben superiore quindi a quella dei vaccini contro l’influenza, la cui efficacia è solitamente compresa tra 50-60%. In genere la massima efficacia vaccinale è raggiunta da 7 a 28 giorni dopo il completamento del ciclo di vaccinazione primaria.
Durata della Protezione Vaccinale
Non esistono ancora evidenze definitive e, soprattutto, non è possibile generalizzare, poiché la risposta immunitaria al vaccino dipende da molte variabili individuali, tra cui sesso ed età (sembrano rispondere meglio i giovani e le donne), livello di efficienza del sistema immunitario, presenza di patologie. Alcuni dati dimostrano come l’efficacia vaccinale si attenui progressivamente nel tempo, riducendosi ad esempio da 90% a 50% contro il rischio di sviluppare forme sintomatiche di COVID-19 a 5-6 mesi dal completamento del ciclo di vaccinazione primaria. Questa riduzione si riflette specularmente nel progressivo calo della risposta anticorpale, giacché il titolo degli anticorpi neutralizzanti anti-SARS-CoV-2 cala anch’esso progressivamente nel tempo (di oltre l’80% rispetto al picco). Si stima che dopo 7-9 mesi, oltre il 50% della popolazione vaccinata possa aver perduto la protezione anticorpale.
Relazione tra Efficacia Vaccinale e Titolo Anticorpale
È un aspetto complesso e controverso, che dipende anche dal metodo utilizzato per il dosaggio degli anticorpi anti-SARS-CoV-2. Alcuni dati della letteratura sembrano suggerire che il livello efficace di protezione contro il rischio di sviluppare malattia sintomatica si raggiunga quando gli anticorpi neutralizzanti di classe IgG diretti contro la proteina spike superino il valore di circa 260 BAU/mL, mentre gli anticorpi neutralizzanti di classe IgG diretti contro il dominio recettoriale del virus (RBD) superino il valore di circa 500 BAU/mL.
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Dose "Booster" di Vaccino
Secondo l’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS), per dose booster di vaccino s’intende una dose aggiuntiva somministrata a una popolazione vaccinata che abbia completato un ciclo di vaccinazione primaria. La dose booster di vaccino è utilizzata dopo un certo periodo di tempo dall’ultima dose del ciclo primario, onde ripristinare immunità e efficacia vaccinale a livelli simili (o anche superiori) a quelli ottenuti con il ciclo di vaccinazione primaria.
Necessità della Dose Booster
La progressiva riduzione temporale dell’efficacia vaccinale (riflessa specularmente dal calo del livello di anticorpi neutralizzanti il virus) espone i soggetti a un rischio gradualmente incrementale di contrarre il virus e soprattutto di sviluppare forme sintomatiche o gravi di COVID-19. Studi recente dimostrano come la somministrazione di una dose booster di vaccino a 5-6 mesi dal completamento del ciclo vaccinale primario sia in grado di ridurre del 90% il rischio di contrarre il virus e del 93% quello di ammalarsi di COVID-19. La dose booster di vaccino diviene poi assolutamente essenziale per ripristinare le difese immunitarie contro varianti del virus nuove e più infettanti. Dati preliminari dimostrano come la dose booster possa restaurare la protezione vaccinale a valori superiori al 90% contro l’infezione da Omicron - AGGIORNAMENTO -.
Dose Aggiuntiva di Vaccino
Sempre secondo l’OMS, per dose aggiuntiva di vaccino s’intende un’ulteriore dose somministrata a specifiche fasce della popolazione in cui è presumibile che la risposta immunitaria successiva alla vaccinazione primaria sia insufficiente (soggetti immunodepressi, pazienti con malattie autoimmuni o neoplastiche). La finalità è ottimizzare o potenziare la risposta immunitaria, al fine di raggiungere un livello d’immunità e efficacia vaccinale confrontabile a quello della popolazione generale.
Vaccinazione dei Bambini
Indipendentemente dal fatto che con le nuove varianti del virus il raggiungimento dell’immunità di gregge richiede la vaccinazione di almeno (se non oltre) il 90% della popolazione, secondo l’Istituto Superiore di Sanità in Italia sono già morti 15 bambini di età inferiore a 9 anni per COVID-19, ne sono morti altri 20 nella fascia di età tra i 10 e 19 anni, e in tutta Europa ne sono stati ricoverati oltre 1500 con forme gravi/severe di COVID-19. Gli eventi avversi alla vaccinazione secondo AIFA coinvolgono 120 soggetti ogni 100,000 vaccinati, solo il 14.4% dei quali gravi e lo 0.9% a potenziale pericolo di vita (1 su 100,00 vaccinati). Il tasso di eventi avversi scende a 24 soggetti ogni 100,000 vaccinati nella fascia di età tra i 12 e 19 anni. Per confronto, la mortalità per COVID-19 in Italia è 224 ogni 100,000 abitanti nella popolazione generale, che sale a circa 2700 decessi ogni 100,000 abitanti nei soggetti infettati. Considerando un’efficacia vaccinale del 90%, il rischio di morire per COVID-19 è quindi migliaia di volte maggiore a seguito d’infezione da SARS-CoV-2 rispetto alla vaccinazione. In ogni caso, la decisione finale in merito alla vaccinazione dei più piccoli va condivisa con il pediatra di libera scelta.
Importanza di Conoscere il Valore degli Anticorpi Neutralizzati Anti-SARS-CoV-2
Malgrado non si conosca ancora con precisione la relazione tra valore di anticorpi neutralizzanti anti-SARS-CoV-2 e efficacia vaccinale, è palese che soggetti sieronegativi o con titolo anticorpale molto basso sono più esposti al rischio di infezione e/o malattia. Conoscere quindi il valore di anticorpi neutralizzanti anti-SARS-CoV-2 potrebbe consentire una maggior efficienza nella gestione della campagna vaccinale, privilegiando la somministrazione a soggetti fragili o più espositi al contagio.
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Test Antigenici vs. Test Molecolari
La differenza tra test molecolari e antigenici è chiara. I test molecolari hanno maggior sensibilità (sono in grado di identificare ben oltre il 90% delle infezioni da SARS-CoV-2), mentre i test antigenici diventano positivi in soggetti con elevata carica virale. I secondi possono quindi servire come metodica di screening su popolazione, per intercettare i cosiddetti “super-diffusori” o pazienti sintomatici, ma non possono rappresentare un valido surrogato dei test molecolari, che rimangono la tecnica di riferimento per diagnosticare un’infezione acuta da SARS-CoV-2.
Il Ruolo della Proteina Spike
SARS-CoV-2 è stato spesso rappresentato come un riccio ricoperto di aculei, le proteine spike, appunto, che si legano alle cellule attraverso un recettore presente sulla membrana di queste ultime, chiamato ACE2.
Uno dei più recenti ha messo in luce il ruolo della proteina spike in questo fenomeno. Il lavoro pubblicato su Circulation Research mostra che il danno alle superfici interne dei vasi sanguigni, dette endoteli, può essere provocato da questa proteina da sola, anche senza il materiale genetico necessario per infettare le cellule. Ma sottolinea anche che, perché questo fenomeno avvenga, è indispensabile l’interazione tra la proteina spike e il suo recettore ACE2. Non è insomma un danno meccanico, come si potrebbe superficialmente pensare guardando le immagini in cui il virus scorre nel sangue con tutte le sue punte esposte. Questo studio, mal interpretato da qualcuno, ha fatto pensare che attraverso lo stesso processo anche i vaccini potessero provocare danni ai tessuti.
Proteina Spike e Vaccini
Facendo produrre la proteina spike con le istruzioni portate da un vaccino a mRNA o a vettore adenovirale, non rischiamo di innescare le stesse reazioni? Prima di tutto, è importante capire la differenza tra l’infezione naturale e la vaccinazione. Nel primo caso, il virus entra nell’organismo tramite le vie aeree e infetta le cellule che le rivestono: si moltiplica al loro interno fino a romperle per andare a infettare altre cellule e via via raggiunge in enormi quantità il circolo sanguigno e si distribuisce potenzialmente in tutto il corpo [6]. I vaccini, invece, sono somministrati nel muscolo deltoide proprio perché questa posizione permette di evitare facilmente arterie e vene. La maggior parte del prodotto fluirà attraverso le vie linfatiche fino ai linfonodi, dove cellule specializzate presenteranno la spike codificata dai vaccini adenovirali o a mRNA alle cellule deputate a innescare la risposta immunitaria; una certa quota invece entrerà nelle cellule muscolari, che a loro volta produrranno la proteina come da istruzioni contenute nel vaccino e la esporranno ancorata nella loro membrana.
In realtà, recentemente, usando un metodo molto sensibile, alcuni ricercatori sono riusciti per la prima volta a identificare la proteina spike e la sua componente S1 nel sangue di 13 soggetti che avevano ricevuto la prima dose del prodotto di Moderna. Dopo 14 giorni, quando la risposta immunitaria è stata evocata, anche queste tracce sono sparite, così come non compaiono più dopo la seconda dose [8]. Anche questa è una grossa differenza con l’infezione naturale, in cui spesso è più difficile per le difese dell’organismo eliminare rapidamente l’enorme quantità di particelle virali in circolo.
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Gli studi per l’autorizzazione del vaccino di Pfizer da parte di EMA mostrano che il 99% del vaccino resta nel sito di iniezione [10]. Tutto quel che arriva al fegato, poi, viene degradato e distrutto. Infine, mentre la risposta naturale all’infezione prevede la produzione di moltissimi anticorpi, alcuni dei quali possono avere affinità con componenti dell’organismo, provocando le reazioni autoimmuni che potrebbero essere alla base delle forme croniche di Covid-19 (la cosiddetta “long covid”), gli anticorpi prodotti in seguito alla vaccinazione sono diretti in maniera specifica contro spike e sono quindi una gamma molto più ristretta, che ha meno probabilità di sbagliare bersaglio e colpire l’organismo [12].
La proteina Spike di SARS-CoV-2 è il principale meccanismo che il virus utilizza per infettare le cellule bersaglio, questa proteina è formata da due componenti principali: la subunità S1 e la subunità S2.
La subunità S1 della proteina spike di SARS-CoV-2 è una regione molto flessibile e contiene il meccanismo chiamato RBD (dall’inglese receptor-binding domain, “dominio che lega il recettore”), attraverso il quale il virus è in grado di riconoscere e legare il recettore ACE2, che è la porta di ingresso del virus nelle cellule del nostro organismo.
La subunità S2 contiene una piccola regione chiamata FP, che è “l’ago” attraverso il quale il virus riesce a penetrare nella cellula bersaglio.
Una volta che la subunità S1 della proteina Spike ha legato il recettore ACE2 sulla cellula bersaglio, la subunità S2 cambia forma e “conficca” la regione FP nella membrana della cellula ospite, dando inizio al processo di invasione.
Per via della sua fondamentale importanza nel processo di infezione, la proteina spike di SARS-CoV-2 è uno dei bersagli farmacologici più studiati.
Test Sierologici Quantitativi per la Ricerca di Anticorpi Anti-Proteina S (Spike)
Test sierologico quantitativo per la ricerca di anticorpi anti-proteina S (Spike) del virus Sars-CoV2. L’esame rappresenta lo strumento migliore per valutare l’immunità acquisita a seguito della vaccinazione o della malattia perché è in grado di quantificare gli anticorpi IgG che riconoscono il segmento RBD (protein Receptor-Binding Domain) della proteina Spike di SARS-CoV-2 che costituisce l’elemento che permette al virus di entrare nelle cellule.
Nei soggetti sottoposti a vaccinazione è consigliabile eseguire l'esame dopo almeno due settimane dalla somministrazione della seconda dose. La presenza di anticorpi conferisce protezione sia nei confronti di una nuova infezione che, soprattutto, dallo sviluppo di una forma grave della malattia.
Dall’inizio della pandemia ad oggi, la ricerca di anticorpi anti SARS-CoV-2 ha assunto significati diversi. Le prime metodiche sono state applicate nel mese di marzo 2020, durante la prima ondata. La richiesta degli anticorpi è aumentata in modo esponenziale in seguito all’avvio della campagna vaccinale.
Il SARS-CoV-2 ha numerosi siti in grado di provocare una risposta anticorpale: le glicoproteine S (proteina Spike), proteine di membrana M, proteine di nucelocapside N e di pericapside E. Anche all’interno del medesimo sito è possibile fare delle distinzioni. La proteina spike è un trimero, ogni monomero è costituito da due subunità S1 e S2, nella subunità S1 sono contenuti gli epitopi RBD (Receptor Binding Domain) e NTD, che sono i siti più immunogenici.
La proteina Spike è in grado di legarsi all’enzima di conversione dell’angiotensina 2 (ACE2): un enzima coinvolto nella regolazione della pressione sanguigna e che si trova sulle cellule dell’epitelio polmonare dove difende i polmoni dai danni causati da infezioni e infiammazioni.
Quando un organismo incontra un virus, nel caso specifico SARS-Cov2, si verifica una risposta immunitaria. Nella risposta UMORALE agiscono gli anticorpi circolanti prodotti dall’attivazione dei linfociti B, questi si trasformano in plasmacellule che hanno il compito di produrre grandi quantità di anticorpi. Di questi, i più importanti sono gli ANTICORPI NEUTRALIZZANTI che sono in grado di legarsi alle proteine che il virus produce per entrare nelle nostre cellule.
Questo tipo di immunità è in grado di difendere l’organismo da successivi incontri con il Covid Sars-2 perché il virus viene appunto bloccato dagli anticorpi neutralizzanti. Gli anticorpi neutralizzanti sono quelli anti epitopo RBD nella regione S1 della glicoproteina Spike. Sono in grado di impedire al virus di legarsi ad ACE2 e sono i più efficaci nel proteggerci dall’infezione.
I test sierologici, soprattutto quelli di ultima generazione anti-RBD, sono molto utili nel valutare la nostra protezione contro il Covid-19: gli anticorpi in circolo nel sangue permettono al nostro sistema immunitario di difendersi in modo rapido ed efficace di fronte ad agenti patogeni che abbiamo già incontrato.
Va ricordato tuttavia che la nostra difesa immunitaria non si limita alla presenza degli anticorpi in circolo.
Il tema della durata dell’immunità data dagli anticorpi è uno dei più discussi a livello scientifico e non si ha ancora una risposta definitiva. ECDC cita uno studio che ha valutato la dinamica delle risposte degli anticorpi neutralizzanti nel tempo.
I low responder, secondo alcuni studi, rappresentano l’1.6% dei vaccinati. Queste persone non sono completamente sprovviste di anticorpi neutralizzanti: ne hanno sviluppati in bassa concentrazione, inferiore al cut-off del metodo analitico. Sovente sono persone immunodepresse, con trascorso di trapianti e patologie che implicano l’uso di farmaci che inibiscono la naturale risposta immunitaria, tra i low responder c’è una prevalenza di persone anziane di sesso femminile.
Sono disponibili in commercio diversi test volti alla quantificazione di anticorpi di tipo IgG. Un problema per i pazienti viene dal confronto dei risultati ottenuti con diverse metodiche, problema di non facile soluzione perché cambiano unità di misura, valori normali e soprattutto spesso vengono utilizzate proteine virali differenti come antigeni.
Ora invece, sebbene sia doveroso chiarire che in base alle indicazioni dell’Organizzazione Mondiale della Sanità, riprese dal Comitato Tecnico Scientifico del Ministero della Salute, a prescindere da qualunque sia il risultato, i test sierologici non possono essere usati per fornire indicazioni sull’opportunità o meno di sottoporsi a vaccinazione, essendo la richiesta prevalentemente volta alla verifica degli anticorpi sviluppati a seguito della vaccinazione, la nostra scelta è caduta verso le metodiche che con certezza determinano la presenza di anticorpi neutralizzanti.
Il Centro Analisi Biomediche di Taormina effettua il test sierologico quantitativo per la ricerca di anticorpi anti-proteina S (Spike) del virus Sars-CoV2. L’esame richiede l’esecuzione di un semplice prelievo di sangue venoso.
Secondo raccomandazioni, l’analisi sierologica andrebbe eseguita dopo circa tre settimane nei soggetti che hanno contratto l’infezione e sono successivamente risultati negativi al tampone molecolare.
Il vaccino anti-Covid, induce il nostro organismo ad attivare un meccanismo di protezione contro il Covid-19 producendo determinati anticorpi capaci di evitare l’ingresso nelle nostre cellule del virus responsabile della malattia. Gli anticorpi di protezione devono essere in grado di riconoscere e neutralizzare la proteina Spike, sistema di veicolo con cui il virus attacca le cellule, impedendogli di infettarle.
A differenza del normale test sierologico per Sars-Cov-2, questo nuovo test ha una maggiore specificità verso la ricerca di anticorpi neutralizzanti Covid-19 (anticorpi anti-RDB della Proteina Spike).
Monitorare gli Anticorpi Dopo il Vaccino
In tutti i punti prelievo delle sedi lombarde di Auxologico è possibile effettuare senza prenotazione, negli orari di apertura dei punti prelievo il test sierologico per monitorare la risposta anticorpale nei soggetti sottoposti a vaccinazione, che fornisce le Ig Totali anti SARS CoV-2 RBD-Spike:pacchetto di test sierologico per lo screening o il follow-up dopo malattia da Covid che fornisce Ig Totali anti SARS CoV-2 antigene N (anti-Nucleocapside) + Ig Totali anti SARS CoV-2 RBD-Spike.
I test quantitativi ECLIA ricercano e dosano le varie classi di immunoglobuline; il test anti-N con una specificità del 99,81% e una sensibilità superiore al 95% ed il test anti-S con una specificità del 100% e una sensibilità superiore al 98,8%. I test forniscono risposta di presenza o assenza di anticorpi contro il SARS-CoV-2; test sierologico per monitorare la risposta anticorporale dopo il vaccino, che dosa le Ig Totali anti SARS CoV-2 RBD-Spike. Il test sierologico quantitativo ECLIA ricerca e dosa le varie classi di immunoglobuline con una specificità del 100% e una sensibilità superiore al 98,8%.
Cosa sono Antigene N e RBD-Spike?
Gli antigeni N e Spike sono due delle componenti antigeniche del virus SARS-CoV-2 contro le quali vengono prodotti anticorpi.il test sierologico quantitativo ECLIA per Ig Totali anti SARS CoV-2 anti N (anti-Nucleocapside) ricerca e dosa contemporaneamente entrambe le varie classi di immunoglobuline ( IgG, IgM, ecc.) con una specificità del 99,81% e una sensibilità superiore al 95%. Un dosaggio contemporaneo e cumulativo delle classi anticorpali (Ig Totali) è il test più adatto allo studio di prevalenza dell’infezione. Il test fornisce risposta di presenza o assenza di anticorpi contro il SARS-CoV-2.
Il test sierologico quantitativo ECLIA per Ig Totali anti SARS CoV-2 RBD-Spike ricerca e dosa le varie classi di immunoglobuline con una specificità del 100% e una sensibilità superiore al 98,8%.
Come si Esegue il Test Sierologico?
Il test sierologico si esegue con un prelievo venoso, senza prenotazione. Non è necessario il digiuno stretto, né alcuna preparazione particolare, tuttavia è raccomandato attendere un paio d'ore da un pasto leggero prima di eseguire il prelievo.
Lettura dei Risultati
SARS-CoV-2 IG Totali Anti-N (SCREENING o FOLLOW-UP POST COVID-19)
- Un risultato negativo al test va sempre valutato clinicamente; indica che una persona non è stata infettata oppure è stata infettata molto recentemente (meno di 8-10 giorni prima) e non ha ancora sviluppato una risposta anticorpale rilevabile
- Un risultato positivo indica che la persona è stata infettata ma non indica se è contagiosa. È pertanto necessario eseguire il test molecolare da tampone naso-faringeo per ricerca del RNA virale per escludere o confermare la possibile condizione di contagiosità del soggetto.
SARS-CoV-2 IG Totali Anti-RBD SPIKE (MONITORARE I SOGGETTI SOTTOPOSTI A VACCINAZIONE)
Per verificare e monitorare la risposta al vaccino, il dosaggio anticorpale dovrebbe essere effettuato dopo almeno 10 giorni dalla somministrazione della seconda dose del vaccino. Si possono avere due risultati:
- Risultato negativo (valori < 0.80 U/mL): negativo per gli anticorpi anti-SARS-CoV-2 RBD Spike; il risultato va sempre valutato clinicamente. La risposta anticorpale è assente perché il periodo di tempo da una eventuale infezione (vedi anti-N) o dalla dose vaccinale è troppo breve oppure perché nessuna delle 2 ipotesi è avvenuta.
- Risultato positivo (valori > 0.80 U/mL): positivo per gli anticorpi anti-SARS-CoV-2 RBD Spike; nel soggetto si è determinata una risposta immunitaria. La risposta può essere conseguenza di una precedente infezione (normalmente sono presenti anche gli anticorpi anti-N) oppure conseguenza di vaccinazione (in questo caso gli anticorpi anti-N sono assenti). Il titolo anticorpale e la sua durata nel tempo sono oggetto di studio.
Tabella riassuntiva dei valori di riferimento per gli anticorpi anti-proteina Spike
| Test | Anticorpo | Valore di riferimento |
|---|---|---|
| IgG anti-proteina Spike | Anticorpi neutralizzanti | Superiore a 260 BAU/mL |
| IgG anti-RBD | Anticorpi neutralizzanti | Superiore a 500 BAU/mL |