Come funziona un vaccino a mRNA?
Un vaccino a mRNA non contiene il virus, né vivo né spento. Contiene un messaggio: un'istruzione chimica che insegna ad alcune cellule a costruire un solo pezzo del virus, la proteina Spike. Il sistema immunitario impara a riconoscerla e se la ricorda.
Un vaccino a mRNA contiene un'istruzione, l'RNA messaggero, protetta da una minuscola bolla di grasso. Entrata nelle cellule, l'istruzione fa costruire solo la proteina Spike del virus, non il virus intero. Il sistema immunitario la riconosce, produce anticorpi e linfociti e ne conserva la memoria. L'mRNA non entra nel nucleo e si degrada in pochi giorni.
Che cos'è l'mRNA?
Ogni cellula del tuo corpo custodisce nel nucleo il DNA, una specie di enorme manuale con le istruzioni per costruire migliaia di proteine diverse. Il manuale però non esce mai dal nucleo. Quando serve una proteina, la cellula ne fa una copia di lavoro della pagina giusta: è l'RNA messaggero, in sigla mRNA.
Da ingegnere, mi piace pensarla così: il DNA è il progetto originale chiuso in cassaforte, l'mRNA è la fotocopia che va in officina. In officina, cioè nel citoplasma, delle macchinette chiamate ribosomi leggono la fotocopia tre lettere alla volta e montano la proteina pezzo per pezzo. Finito il lavoro, la fotocopia viene distrutta.
L'esistenza dell'RNA messaggero fu dimostrata nel 1961. Un vaccino a mRNA sfrutta proprio questo meccanismo: invece di portare dentro il corpo il virus o un suo pezzo, porta la fotocopia con le istruzioni, e lascia che sia la cellula a fare il lavoro.
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L'mRNA è una molecola fragilissima. Nel corpo ci sono enzimi, le nucleasi, che fanno a pezzi l'RNA libero in pochissimo tempo. In più è una molecola grande e carica elettricamente, che da sola non riesce ad attraversare la membrana delle cellule.
Per questo nei vaccini l'mRNA viaggia chiuso dentro una nanoparticella lipidica: una minuscola bolla di grassi, così piccola che si misura in miliardesimi di metro. La bolla fa da imballaggio, protegge il messaggio dagli enzimi e lo aiuta a entrare nella cellula.
Una volta dentro, i grassi della nanoparticella si fondono con la membrana che la circonda e l'mRNA viene liberato nel citoplasma, proprio dove lavorano i ribosomi. È un problema di logistica prima ancora che di biologia: progettare questo imballaggio ha richiesto anni di ricerca.
Che cosa costruisce la cellula, e come impara il sistema immunitario?
Nei vaccini contro il COVID-19 l'mRNA contiene le istruzioni per una sola proteina: la Spike, quella che il virus SARS-CoV-2 usa per entrare nelle cellule. Al microscopio il virus è una pallina coperta di Spike, come una corona di punte. Il vaccino fa costruire solo le punte, mai il virus intero, che non potrebbe formarsi con un'istruzione così parziale.
Le Spike prodotte vengono notate dal sistema immunitario come qualcosa di estraneo. Alcune cellule le portano nei linfonodi, una sorta di centri di addestramento. Lì i linfociti B imparano a produrre anticorpi che si agganciano alla Spike, e i linfociti T imparano a riconoscere e coordinare la difesa.
La parte più preziosa è la memoria. Una parte di queste cellule resta in circolo pronta a riconoscere la stessa forma. È come un allenamento con un manichino: se un giorno arriva il virus vero, la squadra sa già com'è fatta la sua chiave d'ingresso.
Dove finisce l'mRNA dopo l'iniezione?
L'mRNA del vaccino lavora nel citoplasma e non entra nel nucleo, dove si trova il DNA. Lo spiegano sia l'Istituto Superiore di Sanità sia i CDC statunitensi: non entra nel nucleo, non interagisce con il DNA e quindi non lo modifica.
Non resta nemmeno a lungo. Come succede alle fotocopie di lavoro della cellula, dopo essere stato letto l'mRNA viene smontato: secondo l'ISS si degrada nel giro di pochi giorni, e l'EMA scrive che non rimane nell'organismo ma viene eliminato poco dopo la vaccinazione.
Anche le proteine Spike prodotte non sono eterne: vengono smaltite come le altre proteine che il corpo produce e ricicla ogni giorno. Quello che resta, e che conta, è la memoria immunitaria.
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Visto da fuori sembra un record impossibile: la sequenza genetica del nuovo coronavirus fu condivisa a gennaio 2020, la prima sperimentazione di un vaccino a mRNA negli Stati Uniti partì il 16 marzo 2020, e il 21 dicembre 2020 l'Agenzia europea per i medicinali raccomandò il primo vaccino a mRNA per l'Unione europea.
In realtà dietro c'erano decenni di lavoro. Il problema più grosso era che l'mRNA prodotto in laboratorio veniva scambiato dal corpo per un invasore e scatenava un'infiammazione. Nel 2005 la biochimica ungherese Katalin Karikó e l'immunologo statunitense Drew Weissman, all'Università della Pennsylvania, scoprirono che modificando chimicamente una delle sue lettere l'infiammazione quasi spariva. Studi successivi mostrarono che così l'mRNA produceva anche molta più proteina.
Nel frattempo i ricercatori dei NIH avevano imparato, studiando altri coronavirus come quello della MERS, a stabilizzare la forma della Spike. Quando arrivò il SARS-CoV-2, i pezzi erano pronti: bastava scrivere la nuova istruzione. Per le loro scoperte Karikó e Weissman hanno ricevuto il Premio Nobel per la Medicina 2023. Questo articolo spiega il meccanismo scientifico: per decisioni sulla tua salute rivolgiti al tuo medico.
Lo sapevi?
- L'esistenza dell'RNA messaggero, la molecola che i vaccini a mRNA sfruttano, fu dimostrata nel 1961.
- La scoperta chiave di Karikó e Weissman fu pubblicata nel 2005, quindici anni prima della pandemia di COVID-19.
- Secondo l'Assemblea del Nobel, nel mondo sono state somministrate oltre 13 miliardi di dosi di vaccino contro il COVID-19.
Domande frequenti
L'mRNA del vaccino modifica il DNA?
No. L'mRNA lavora nel citoplasma e non entra nel nucleo, dove si trova il DNA: lo spiegano l'ISS e i CDC. Non interagisce con il DNA e quindi non lo può modificare.
Quanto resta l'mRNA nel corpo?
Poco. Dopo che la cellula lo ha letto, l'mRNA viene smontato come le altre copie di lavoro della cellula: secondo l'ISS si degrada in pochi giorni, e l'EMA scrive che viene eliminato poco dopo la vaccinazione.
Il vaccino a mRNA contiene il virus?
No, non contiene il virus né vivo né inattivato. Contiene solo le istruzioni per costruire la proteina Spike, una piccola parte della superficie del virus, che da sola non può causare l'infezione.
Perché Karikó e Weissman hanno vinto il Nobel?
Nel 2005 scoprirono che modificando chimicamente una delle basi dell'mRNA il corpo non lo scambiava più per un invasore, e l'infiammazione quasi spariva. Questa scoperta ha reso possibili i vaccini a mRNA contro il COVID-19 e ha valso loro il Nobel per la Medicina 2023. Per decisioni sulla tua salute rivolgiti al tuo medico.
Scheda didattica stampabile
Riassunto, parole chiave, domande di verifica. Superiori · Scienze, Biologia.
Fonti: Nobel Prize Outreach, The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2023, comunicato stampa (nobelprize.org); EMA, EMA recommends first COVID-19 vaccine for authorisation in the EU (21 dicembre 2020); ISS EpiCentro, scheda Spikevax (Moderna), vaccino a mRNA; Chaudhary N., Weissman D., Whitehead K. A., mRNA vaccines for infectious diseases: principles, delivery and clinical translation, Nature Reviews Drug Discovery (2021)
Come citare questa pagina
de Pasquale, A. (2026). Come funziona un vaccino a mRNA?. Il Mentenauta. https://mentenauta.it/perche/come-funziona-un-vaccino-a-mrna/
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