COVID-19: PRIMO TRIAL SU UN VACCINO

L'infodemia è un problema reale, con COVID-19. Ma non riguarda tanto iniezioni di vitamina C o uso delle mascherine, quanto i media tradizionali.
Stando ad ascoltare i media mainstream, a parte discorsi improbabili (l'antiinfluenzale che proteggeva dal coronavirus e simili) ho perso il conto dei vaccini "pronti in due mesi", "pronti ad essere prodotti", "già sperimentati nell'uomo", con i trial "che cominciano domani".
L'ultima ondata di rumore assordante ha riguardato due biotech tedesche, la prima quella che "Trump vuole in esclusiva per i soli USA il vaccino" (CureVac, e le cose non andavano così, Trump avrebbe voluto garantita UNA produzione in territorio USA, non proprio la stessa cosa)
La seconda, BioNTech, quella protagonista di una joint venture messa su in fretta e furia con Pfizer e che "ha dato risultati nei pazienti", solo che nessun paziente l'ha mai visto (https://www.barrons.com/articles/pfize-biontech-coronavirus-vaccine-china-51584450963).
Dall'intervento diretto della Commissione Europea si capisce come tutti questi discorsi abbiano fatto presa nella politica, una politica a cui sono state evidentemente vendute con successo aspettative con un fondamento piuttosto labile.

Commissioner @GabrielMariya and I spoke with @CureVacAG, a company doing highly innovative research on vaccine against the #coronavirus. The EU has supported the company’s research early on & will now finance again. Crucial to find asap the vaccine that will help the whole world.

— Ursula von der Leyen (@vonderleyen) March 16, 2020

La partita Trump-Van Der Leyen sul vaccino di CureVac AG (che ancora non esiste, e forse non esisterà mai) la dice lunga, al riguardo.
Ma Trump ha poco da agitarsi, perché chi arriva primo è proprio una di quelle agenzie federali a cui lui ha fatto la guerra negli ultimi anni, NIAID, che afferisce a NIH.

Già, NIAID arriva prima, con la sperimentazione nell'uomo di un vaccino, e come si sapeva il vaccino è mRNA , tecnologia mai usata prima (il che vuol dire, per gli appassionati, niente adiuvanti, niente alluminio etc) e la strada sarà lunghissima https://www.nature.com/articles/d41586-020-00802-1

I vaccini mRNA sono una tecnologia nuovissima e mai implementata finora per un prodotto approvato. Questa mossa di NIAID fa credere che anche ai suoi vertici si pensi quello che tanti altri avevano già pensato: le piattaforme classiche, anche con i più recenti aggiornamenti, hanno fallito per anni nel trovare una soluzione su SARS o MERS, e probabilmente falliranno anche con SARS-CoV-2. La nuova piattaforma, con i suoi rischi di fallimento (proprio perché è nuova) offre comunque maggiori chances.
Ma che tecnologia è, questa dei vaccini mRNA?

Le Scienze un mesetto fa ci fecero un articolo sballato e sensazionalistico (http://www.lescienze.it/news/2016/07/06/news/vaccini_su_misura_nanopparticelle_rna_produzione_rapida-3151487/?fbclid=IwAR0d4mY6A4KtvUPYkRIAC5ZXtCStM3PTQ3qbbHnTmoN_MTZJlY63SEXr6Dc&refresh_ce)

Sarebbe un mondo fantastico quello in cui tutto quel che funziona su un topo funziona nell'uomo. Ed è un mondo che non esiste.

Detto questo, la tecnologia descritta qua sembra effettivamente una genialata, e dovrebbe essere una parente stretta di quella usata da Moderna Therapeutics (https://www.nature.com/news/business-the-billion-dollar-biotech-1.17674). Perché diciamolo, i farmaci basati su RNA di chance continuano ad averne poche, ma la storia vaccini mRNA potenzialmente può risollevare tutto il campo in modo impressionante.

Il problema primo con i vari RNA (siRNA, mRNA) è l'uptake cellulare: le cellule degli eucarioti si sono evolute per NON fare entrare materiale genetico estraneo, e i virus, che riescono a iniettarlo nel citoplasma, hanno sviluppato per farlo un arsenale tutto loro. Uno dei "trucchi" usato dallo sviluppo farmaceutico in questa area (che è un cimitero dove sono stati bruciati miliardi) è stato l'incapsulamento in liposomi cioè in vescicolette di fosfolipidi. In questo modo si riesce ad avere un certo uptake cellulare, e queste nanoparticelle mRNA-dendrimero sono di fatto dei liposomi modificati (niente a che vedere con i meccanismi che usano i virus, come scrivono su Le Scienze). L'altro problema con gli RNA è la farmacocinetica (distribuzione e assorbimento), e infatti il paio di farmaci al momento approvati mirano al fegato, e tramite dosaggio orale se c'è un organo facile da raggiungere è appunto il fegato. Ma nel caso del vaccino distribuzione e assorbimento non interessano, basta avere una concentrazione locale conseguente all'iniezione intramuscolo. Le cellule adiacenti al sito dell'inizione assorbono mRNA incapsulato e iniziano a produrre la proteina virale codificata. Se la proteina viene espulsa tal quale dalla cellula tutto ok (cosa non banale e non è detto che avvenga per qualsiasi proteina codificata).

Ed ecco una potenziale tecnologia vaccinale senza adiuvanti.

Ma la strada per verificare se nell'uomo funziona o no è lunga e molto costosa, e sarebbe richiesta ad ogni singolo vaccino. Vedremo come andrà con COVID-19.

INNESCO - BIOLOGIA

Riguardo agli inneschi Starbuck su twitter mi fa notare:"Riflessione di passaggio; per le specie invasive il meccanismo è similare: serve una massa critica di esemplari che siano riusciti a sopravvivere ed in contemporanea le situazioni climatiche giuste. Per cui una specie può rimanere latente per decenni, poi...la primavera giusta, il numero di individui giusti e non te la schiodi mai più. Sono le famose dinamiche ;)"

Già. A proposito di quelle dinamiche mi sono venuti in mente tumori e modelli animali. 
Al che però partirei con una precisazione per molti sicuramente inutile, ma di questi tempi doverosa: non tutte le funzioni crescenti con derivata prima crescente sono esponenziali e non tutte le curve sigmoidi sono logistiche (basta pensare a arcotangente e tangente iperbolica e sì, anche le soluzioni di certi modelli epidemici compartimentali per i Recovered sono sigmoidi).
La crescita non perturbata di un tumore solido segue una sigmoide e una delle equazioni usate con più successo è l'equazione di Gomperz https://en.wikipedia.org/wiki/Gompertz_function… (in realtà le cose non sono così semplici e le cinetiche di crescita tumorale sono un campo piuttosto incasinato).

Per avere una crescita di questo tipo serve tipicamente un topo immunosoppresso (SCID o atimico nudo) e una linea cellulare umana (modelli xenograft).
Ma si usano anche modelli singenici, cioè dove si usano cellule tumorali ottenute da topi (magari topi dello stesso tipo, che è meglio). Il tumore solido singenico però presenta una crescita perturbata (deve essere stabilizzato, operazione abbastanza laboriosa), perché il sistema immunitario dell'ospite attacca le cellule tumorali estranee (per quanto appartenenti alla stessa specie e allo stesso tipo di topo, praticamente come viene rigettato un trapianto nell'uomo).
In ogni caso quello che ci interessa è che esistono concentrazioni di innesco del tumore che dipendono (guarda un po') dalla natura del medesimo. Per i tumori sottocutanei (SC) "Con un tumore murino altamente invasivo e metastatico praticamente in ogni caso 3 × 10^5 cellule tumorali sono sufficienti ad ottenere la crescita di un tumore SC, e spesso sono adeguati titoli bassi come 10^4.Tumori scarsamente metastatici richiedono più di 10^6 cellule tumorali per ottenere crescita del tumore SC nel 100% dei topi" (VVAA, Tumor Models in Cancer Research, 2011, Springer).

PS: le dinamiche, sempre quelle, sono le dinamiche delle popolazioni, ovviamente, quelle dove due più non fa quattro (https://ilchimicoscettico.blogspot.com/…/quando-due-piu-due…)

PPS: niente chiacchere animaliste qua sotto, per favore. Oggi un paziente sopravvive con diagnosi che 20 anni fa erano una condanna a morte. Senza questi metodi la cosa non sarebbe stata possibile.

INNESCO, COVID-19

In chimica è a parer mio la migliore traduzione di "onset": "onset temperature",
temperatura di innesco. Che sarebbe poi quella temperatura al di sotto della quale la
reazione non "parte". Il che sta a significare che al di sotto della temperatura di innesco le costanti cinetiche hanno valori vicinissimi a zero.
Ma esistono anche concentrazioni di innesco. Avete presente il post di ieri, "Lontano dall'equilibrio"? Al di fuori di uno specifico intervallo di concentrazioni dei reagenti la reazione di Briggs Rauscher non parte.
Ma chi ha pratica di sintesi organiche ha ben presente come concentrazioni e temperature di innesco siano critiche (e correlate), specialmente nella chimica di processo.
Esistono polimerizzazioni radicaliche che non partono al di sotto di una data temperatura. Classicamente la stessa cosa vale per la sintesi di un reattivo di Grignard, specialmente quando si lavora con alogenuri aromatici.
La formazione di un reattivo di Grignard è una reazione autocatalitica. E questo, per chi si è scordato qualche puntata precedente, significa sistema con feedback. La cinetica è governata dai siti attivati sulla superficie del magnesio metallico, ed ogni molecola di reattivo che si forma ne produce di nuovi. Notoriamente la formazione di un reattivo di Grignard è una reazione che tende a dare runaway (la reazione è esotermica, l'innalzamento di temperatura interna ne aumenta la velocità aumentando la velocità di generazione di calore e quando questa supera la velocità di rimozione del calore del sistema, patatrac).
La più infida delle reazioni con concentrazione di innesco è lo spegnimento con acqua di una sintesi in cui si sia usato fosforo ossicloruro. Chiaramente la concentrazione cambia
sistema per sistema, quasi impossibile trovarne due uguali. Il rischio classico del principiante è, non vedendo aumenti di temperatura, continuare ad aggiungere acqua. Nel momento in cui supererà la concentrazione di innesco avrà accumulato acqua ed essendo la reazione esotermica tutta l'acqua aggiunta comincerà a reagire velocemente generando calore e... al solito, runaway, pasticci in piccolo, disastri in grande.
Cosa c'entra tutto ciò con COVID-19?
Beh, è uscito un articolo su Lancet, pochi giorni fa, che analizza la dinamica di COVID-19
in Hubei all'inizio dell outbreak (https://www.thelancet.com/journals/laninf/article/PIIS1473-3099(20)30144-4/fulltext). E tra tutte le considerazioni, un grafico mi è saltato agli occhi, questo.

Traduco per quanti trovino la cosa poco chiara: la probabilità di innesco di outbreak sale con in il numero di soggetti contagiosi inseriti nella popolazione.
Cosa significa? Che con un unico soggetto la probabilità è molto bassa, con n soggetti la probabilità si avvicina al 100%. Chiaramente questi numeri non sono trasferibili alla realtà italiana, ma la dinamica sì. Esiste una concentrazione di innesco di individui contagiosi: che, stando ai dati ISS, è stata raggiunta nelle Marche, ma non in Campania (fonte: Epicentro, ISS https://www.epicentro.iss.it/coronavirus/bollettino/Bolletino-sorveglianza-integrata-COVID-19_12-marzo-2020_appendix.pdf).

A 75 ANNI DA "WHAT IS LIFE?"

Articolo da leggere per chi è digiuno del tema:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201911112

Schoedinger con "What is life?" ha gettato le basi per una linea di pensiero, minoritaria nelle scienze. Con la sua osservazione riguardo entropia e vita ha di fatto reso possibile il lavoro di Prigogine.

La cosa notevole è che negli anni proprio la biologia è stata largamente impermeabile a questa semplice ossevazione: la vita ha bisogno di entropia.

Eppure fino agli 80 (e forse oltre) non sono mancati autori provenienti dalle life sciences che dipingevano la vita in lotta contro l'entropia. Quindi il titolo forse più corretto sarebbe "Il libro che nonostante tutto NON ha ispirato la biologia".

"L'alto grado di ordine e complessità prodotto dai sistemi viventi può sembrare una violazione del secondo principio della termodinamica, che dice che l'entropia di un sistema isolato cresce nel corso di qualsiasi cambiamento spontaneo. La spiegazione di Schroedinger di questo apparente paradosso è stata che noi prendiamo entropia negativa dall'ambiente. Notò che " qualsiasi cosa che succede in Natura provoca un'incremento di entropia nella parte del mondo dove sta succedendo". Al fine di evitare lo stato di massima entropia, e quindi l'equilibrio, un organismo può rimanere vivo attingendo dall'ambiente entropia negativa. Quindi secondo Schroedinger la cosa essenziale nel metabolismo è il successo dell'organismo nel liberarsi dell'entropia che non può evitare di produrre finché è vivo.

In questo modo secondo Schroedinger l'organismo vivente può mantenersi in uno stato stazionario a livelli di entropia abbastanza bassi. La sua idea di entropia negativa e la sua dichiarazione che "e' assurdo che lo scambio di materia sia la cosa essenziale" incontrarono dubbio e opposizione da parte dei suoi colleghi".

Le osservazioni di Schroedinger sull'"entropia negativa" sono state uno dei fattori fondamentali nello sviluppo della termodinamica del non equilibrio. E al riguardo mi pare il caso di riproporre "Loin De L'equilibre" (
https://ilchimicoscettico.blogspot.com/2018/11/loin-de-lequilibre.html ), bel documentario francese che raccontava le strutture dissipative nel momento di massima popolarità del tema "caos", a inizio anni novanta. Visto che per la maggior parte siete in quarantena avete tutto il tempo di questo mondo,
vi potete perdere tra gradienti e pulsazioni di colori o temperatura.
C'è pure la storia dei flussi di entropia, all'inizio, e un fantastico modello "analogico" (fatto a mano con colla e plexiglass) di uno spazio che individua le condizioni iniziali che delimitano la regione del sistema oscillante in stato stazionario.

DEO GRATIAS (MEGLIO TARDI CHE MAI)

21 giorni, una quantità di ospedali in tilt tra Lombardia, Emilia Romagna, Marche, quasi 900 morti: è quello che è servito per avere un intervento del ministero della sanità (AIFA) sulle iniziative terapeutiche per COVID-19.
(https://tg24.sky.it/cronaca/2020/03/12/coronavirus-italia-test-antivirale.html). Oltre l'uso compassionevole di remdesivir su iniziativa di singoli ospedali, parte un articolato programma di studi clinici.
"Gli studi saranno inizialmente condotti presso l'Ospedale Sacco di Milano, il Policlinico di Pavia, l'Azienda Ospedaliera di Padova, l'Azienda Ospedaliera Universitaria di Parma e l'Istituto Nazionale di Malattie Infettive Lazzaro Spallanzani. Si stanno identificando in collaborazione con AIFA altri centri in Regioni con alta incidenza dell'infezione da coronavirus per
l'inclusione negli studi."
Non solo.
Si è parlato molto di tocilizumab, negli ultimi giorni. A Napoli due casi sono stati trattati con successo, il Dr. Ascierto si è appellato perché il ministero diffondesse un protocollo basato su questo anticorpo monoclonale. E Ricciardi, che ora ha anche un incarico ministeriale (di nuovo) ha rilanciato l'iniziativa (https://www.ilfattoquotidiano.it/2020/03/12/coronavirus-farmaco-anti-artrite-a-5-pazienti-spallanzani-ricciardi-oms-contatti-con-aifa-per-un-protocollo-che-valuti-efficacia/5734014/).
Tocilizumab è un antiinfiammatorio/immunomodulatore già approvato per l'artrite reumatoide, e pare in grado di trattare velocemente i sintomi gravi (la polmonite). Su due casi e in un ridotto arco temporale è difficile valutare il rischio di sofrainfezioni batteriche, che ad oggi non sono state rilevate, con COVID-19.
Tocilizumab, come molti biologici, è assai costoso, ma Roche, il produttore, ha garantito che in questa crisi lo offrirà gratuitamente agli ospedali italiani.

Quindi, alla fine, AIFA batte non uno, ma due colpi. Meglio tardi che mai, ma troppo tardi per evitare che il numero dei decessi raggiunga le quattro cifre. Non vorrei che qualcuno raccontasse tutto ciò come una success story.

SINDROME CINESE

Dalla fuga di notizie sul decreto "Italia Zona Rossa" alla conferenza di Conte che annuncia l' italian lockdown sono passati 4 giorni. Dalla pubblicazione del decreto al comunicato un singolo giorno.

Si stima un lag di una settimana tra l'entrata in vigore dei provvedimenti di contenimento e un effetto rilevabile sui dati. Visto che l'unico dato che conta è la variazione giornaliera nel numero dei casi, aggiungo che in realtà servono 3-4 giorni per individuare se l'andamento medio è cambiato oppure no.

Quindi? Quindi tra il decreto entrato in vigore il martedì e l'annuncio delle nuove misure non è stato possibile osservare niente. Le ultime misure sono state prese alla cieca, prima che fosse rilevabile l'effetto di "Italia zona rossa".

Qualcosa mi dice che tutti i discorsi "crescita esponenziale" alla fine hanno fatto breccia. In realtà negli ultimi giorni un'andamento constante-decrescente negli incrementi dei casi poteva far pensare che stavamo vedendo l'effetto della zona rossa lombarda, ma ormai sarà un po' difficile trarne conclusioni.

Qualcuno ha twittato "si poteva scegliere tra lotta alla paura e lotta all'epidemia, si è scelta la lotta alla paura e abbiamo avuto l'epidemia". Fondamentalmente corretto. Qualcuno ha puntato tutto sul nero, prima di Codogno. E' uscito il rosso. Vediamo di non arrivare ai decessi a tre cifre, avevo detto tempo fa. Siamo diretti hell bent for leather verso le quattro cifre.Solo ora si intensifica l'uso di remdesivir al nord. Fino a ieri... Beh, fino a ieri, le cose non erano così diverse da oggi. Per completare il quadro cinese, il protocollo standard (Standard Of Care, SOC) continua ad essere lopinavir/clorochina/tamiflu/antibiotici (cioè l'Hail Mary Protocol) . Evidenze dimostrate di utilità o efficacia? Nessuna. Si poteva quindi fare di più per evitare che il numero dei morti crescesse così rapidamente, da minsan ci si poteva attivare via ISS e AIFA per diramare un protocollo centrato su remdesivir. Si poteva alleviare la pressione su terapie intensive e personale sanitario. Non si è fatto.

Il Dr. Ascierto si è appellato al ministero perché dirami un protocollo che includa tocilizumab. Si tratterebbe di uso off label, e quindi più semplice dell'uso compassionevole di remdesivir (che, ricordo, ancora non è approvato). Tocilizumab è un immunosoppressore che "spenge" la risposta infiammatoria, e in un paio di casi a Napoli ha dato buoni risultati (perdonerete se non prendo sul serio i report sulla 20ina di casi in Cina su cui è stato usato il farmaco). Tratta quindi i sintomi gravi, non l'infezione, ma è meglio che niente, anche se non sappiamo se e quanto l'immunosoppressione aumenterà il rischio di polmoniti secondarie (batteriche), al momento assenti con COVID-19.

Vedremo se il Ministero lo ascolterà. Finora minsan è stato il grande assente e le sue agenzie pure (AIFA, ISS).

La conseguenza di questa inazione le vedremo la prossima settimana, quando il numero dei morti supererà le mille unità.

Sicuramente qualcuno racconterà tutto questo come una success story. Già me lo vedo.

COVID-19 - LA FRENESIA DEL VACCINO

I vari discorsi su vaccini anticoronavirus sono da collegarsi all'ipotesi non peregrina che passata la "quasi pandemia" COVID-19 diventi endemica e si ripresenti a ondate epidemiche stagionali.

Probabilmente qualcuno pensa in prospettiva al modello influenza: (non) ridurre i decessi tramite vaccino, guardarsi da pagare per antivirali salvavita. Ma magari a questo giro il vaccino non esce e (incubo!) ti ritrovi nella situazione dell'epatite C, con la cura e non il vaccino...

Piero Di Lorenzo, presidente dell’Irbm SpA, è arrivato sul Corriere con l'annuncio: «Stiamo lavorando in partnership con l’istituto Jenner dell’Università di Oxford ed a luglio il vaccino sarà pronto. Inizieremo a sperimentarlo a giugno sui topi e subito dopo sull’uomo» (https://m.dagospia.com/la-speranza-e-alle-porte-di-roma-arrivano-segnali-incoraggianti-per-il-vaccino-contro-229374).

Il che dovrebbe, in teoria, far suonare una serie di campanelli. Se a giugno lo sperimenti nei topi (e non sai come andrà) puoi anche pianificare un primo trial nell'uomo a luglio (che non sai come andrà), ma in ogni caso se tutto va bene per arrivare all'approvazione ci vorranno mesi, forse anni. Se tutto va bene. Tra l'altro si presenta IRBM come il luogo dove è nato il primo vaccino antiebola e anche qua ci sarebbe da dire qualcosa: nel 2014 sembrava che si trattasse di una realtà (https://www.repubblica.it/salute/medicina/2014/09/07/news/ebola_vaccino_italia-95202298/), si parlava dell'azienda come pronta alla produzione di migliaia di dosi. Ma ChAd3 Zbov non è ancora stato approvato (e sono passati sei anni). Il primo (e unico per ora) vaccino antiebola approvato è stato rVSV-ZEBOV Merck, l'anno scorso. Di ChAd3 Zbov non si sa più molto ma la cosa sicura è che non è stato ancora approvato né sembra vicino all'approvazione e, ripeto, sono passati sei anni.

Spiacerebbe una deriva "ensoliana" di IRBM, che nella sua passata vita di joint-venture Merck-Sigma Tau aveva visto nascere il primo inibitore dell'integrasi di HIV, raltegravir, quello sì approvato, nell'ottobre 2007, da FDA. Altri tempi, un altro mondo.