Ciência é INVESTIMENTO! Vamos transformar o Brasil em uma Nação rica e forte!

VACINAS DE RNA PROGRAMÁVEIS QUE PROTEGEM CONTRA VÍRUS EBOLA E H1N1

VACINAS DE RNA PROGRAMÁVEIS QUE PROTEGEM CONTRA VÍRUS EBOLA E H1N1

Edição Vol. 3, N. 13, 20 de Julho de 2016

DOI: http://dx.doi.org/10.15729/nanocellnews.2016.07.21.003

Engenheiros do MIT desenvolveram um novo tipo de vacina facilmente personalizada, que pode ser fabricada em uma semana, permitindo-lhe ser rapidamente implementada em resposta a surtos de doenças. Até agora, já foram desenvolvidas vacinas contra os vírus Ebola, a gripe H1N1, e o protozoário Toxoplasma gondii (um parasita de gatos e que é um parente do parasita causador da malária – veja mais em (1) TOXOPLASMOSE: A Culpa É Dos Gatos?), que tiveram um sucesso de 100% de eficácia em testes em camundongos (Figura 1).

Screen Shot 2016-07-21 at 11.45.45 AM

Figura 1: Vacinas de RNA acopladas com uma nanopartícula dendrímera são usadas contra o parasita de gatos, Toxoplasma gondii, o vírus Ebola e o vírus da gripe H1N1.

A vacina é constituída por pedaços de sequências do material genético conhecido como RNA mensageiro (mRNA), que pode ser desenhada para codificar para qualquer proteína viral, bacteriana ou parasitária. Estas moléculas são então empacotadas numa molécula que entrega o RNA para células. O RNA é a sequência de bases do mRNA codifica, ou serve como molde, para a síntese de proteínas. Estas são moléculas que formam a parte estrutural e enzimática de nossas células (veja mais em O PAPEL DO RNA NO SPLICING: mais uma evidência do “MUNDO DO RNA”). Assim, quando o mRNA dos vírus está dentro de nossas células são traduzidos em proteínas que induzem uma resposta imune do nosso corpo, o hospedeiro.

Além de visar as doenças infecciosas, os pesquisadores estão usando esta abordagem para criar vacinas contra o câncer que poderiam “ensinar” ao sistema imune para reconhecer e destruir tumores.

Esta abordagem de nanoformulação permite fazer vacinas contra novas doenças em apenas sete dias, permitindo o potencial para lidar com surtos repentinos ou fazer modificações rápidas e melhorias (2).  

A pesquisa foi liderada pelo Dr. Daniel Anderson, um professor do Departamento de Engenharia Química do MIT e membro do Instituto Koch do MIT para Pesquisas Integrativas do Câncer e do Instituto de Engenharia e Ciência  Médica (IMES).

VACINAS PERSONALIZÁVEIS

A maioria das vacinas tradicionais consistem de uma forma inativada de um vírus ou outro patógeno. Estas vacinas geralmente levam um longo tempo para fabricação, e para algumas doenças são muito arriscadas. Basta imaginar e colocar em questão o caso do vírus Zika que tem assolado o Brasil. É possível, que uma vacina que para ser fabricada nos moldes atuais levaria pelo menos um ano se houvesse investimento massivo para isso (embora haja editais disponíveis, nenhuma verba foi liberada). Com essa nova estratégia seria possível ter uma vacina disponível em um mês para ser testada em humanos. Outro caso é em relação ao vírus da Dengue. Há décadas se estuda uma vacina, mas nenhuma delas chegou a ter 100% de eficiência (veja mais em (3) EXPLOSÃO DE Aedes aegypti, EXPLOSÃO DA DENGUE, CHIKUNGUNYA E ZIKA: Novas Tecnologias Para Acabar Com Eles E Detecta-los  e (4) POSSÍVEL VACINA CONTRA O HIV A CAMINHO: Injetando Anticorpos Periodicamente). Outras vacinas consistem de proteínas normalmente produzidas pelo micro-organismo, mas estas nem sempre induzem uma resposta imunitária forte, exigindo que os pesquisadores procurem por um adjuvante (um agente químico que aumenta a resposta imunitária).

Vacinas de RNA são atraentes porque induzem às células hospedeiras para a produção de muitas cópias das proteínas que elas codificam, o que provoca uma reação imune mais forte do que se as proteínas fossem dadas por si mesmas. A ideia de utilizar moléculas de RNA mensageiro como vacinas não é recente. Ela tem sido amplamente testada há pelo menos 30 anos, mas um dos principais obstáculos tem sido o de encontrar uma forma segura e eficaz para entregá-las. 

O grupo de engenheiros do MIT decidiu empacotar vacinas de RNA em uma nanopartícula feita a partir de uma molécula ramificada conhecida como um dendrímero (do grego, dendro – árvore). Uma das principais vantagens deste material é que os pesquisadores podem fornecer uma carga positiva temporária, o que lhe permite formar estruturas ligadas ao RNA, que é carregado negativamente. Eles também puderam controlar o tamanho e o padrão da estrutura final. Ao induzir a estrutura dendrímero-RNA para se dobrar sobre si mesma várias vezes foram geradas partículas esféricas de vacina com um diâmetro de cerca de 150 nanômetros (2). Isso fez com que esse complexo de dendrímero-RNA tivesse um tamanho similar ao de diversos vírus, permitindo que as partículas pudessem entrar nas células através da exploração das mesmas proteínas de superfície que os vírus utilizam para esta finalidade.

Ao personalizar as sequências de RNA, os pesquisadores podem criar vacinas que produzam praticamente qualquer proteína que eles queiram. As moléculas de RNA incluem instruções para a amplificação do RNA, de modo a que a célula produzirá ainda mais a proteína pretendida.

A vacina foi desenvolvida para ser entregue por via injeção intramuscular, o que a torna fácil de ser administrada. Uma vez que as partículas entram nas células, o RNA é traduzido em proteínas que são liberadas e estimulam o sistema imunológico. Significativamente, as vacinas foram capazes de estimular os dois braços do sistema imunológico – uma resposta de células T e uma resposta de anticorpos (2).

Em testes em ratos, os animais que receberam uma dose única de uma das vacinas não apresentaram nenhum sintoma após sua exposição ao patógeno verdadeiro – no caso o vírus Ebola, o vírus da gripe H1N1, ou o protozoário Toxoplasma gondii (2).

Não importa o antígeno escolhido, o fato é que foram capazes de dirigir a produção do anticorpo e as respostas de células T.

Screen Shot 2016-07-21 at 11.45.52 AM

 Chegamos no inverno. Prevenina-se!

Os pesquisadores também acreditam que suas vacinas de RNA seriam mais seguras do que as vacinas de DNA, outra alternativa que os cientistas estão buscando, porque ao contrário de DNA, o RNA não pode ser integrado ao genoma do hospedeiro e causar mutações. Espere, como assim? Quer dizer que se eu tomar uma vacina de DNA eu posso sofrer uma mutação? Não é bem assim. Toda vacina que é liberada para uso humano passa por centenas de testes antes de sua aprovação e mantêm controles rigorosos de controle de qualidade.

A opção de criar rapidamente uma formulação totalmente sintética e que possa ser eficaz como uma vacina é uma adição importante às atuais estratégias de vacinas disponíveis. Do mesmo modo, essa nova formulação à base de RNA e dendrímero deverá passar por inúmeros testes de segurança e custo.

 Screen Shot 2016-07-21 at 11.45.59 AM

E o EBOLA? Risco mundial?

DESENVOLVIMENTO RÁPIDO

A capacidade de projetar e fabricar rapidamente essas vacinas poderiam ser especialmente benéfica para combater a gripe, porque o método mais comum de fabricação da vacina da gripe, que exige que os vírus cresçam dentro de ovos de galinha, leva meses. Isto significa que, se uma estirpe de gripe inesperada aparecer, tal como o vírus H1N1, causador da pandemia de 2009, não há nenhuma maneira de se produzir rapidamente uma vacina contra ele.

Normalmente a vacina pronta somente está disponível por muito tempo após o surto. É possível que essa nova estratégia venha a ser uma intervencionista, ao longo de um real surto, já que poderia reduzir drasticamente a quantidade de tempo necessário para responder a manifestação da doença.

Isso pode não só ser aplicável aos exemplos de vírus de que falamos, mas também poderia ser aplicável para algo ainda mais importante, que é um vírus desconhecido, como no caso do Zika. Em resposta a uma pandemia, seja natural, acidental ou intencional, eles poderiam produzir uma vacina em uma semana.

Como toda nação que prime pela ciência e tecnologia e pelo investimento em pesquisa básica, os autores deste estudo, pretendem iniciar uma empresa para licenciar e comercializar a tecnologia. Além das vacinas que já projetaram, eles esperam criar vacinas contra o vírus Zika e a doença de Lyme. Pois é, enquanto aqui governos corruptos assolam o país, nas nações desenvolvidas constroem novos mercados com tecnologia básica…

Eles também estão trabalhando em vacinas contra o câncer. Numa recente “Missão Possível” competição organizada pelo Instituto Koch, Khan e Chahal, primeiros autores deste estudo, faziam parte de uma equipe que acabou se retirar da competição porque um financiador externo, a Fundação Advanced Medical Research, ofereceu-se para apoiá-los.

Para esse projeto, os pesquisadores projetaram vacinas que têm como alvo genes que são normalmente ativados somente durante o desenvolvimento embrionário. Estes genes, que estão em repouso em adultos, muitas vezes se tornam reativados em um tipo de câncer conhecido como tumores de pulmão de células não-pequenas.

Fonte: Anne Trafton, MIT Notícias

Referências 

1.Goulart VA, Resende RR. TOXOPLASMOSE: A Culpa É Dos Gatos? Nanocell News. 2015;2(14).

2.Chahal JS, Khan OF, Cooper CL, McPartlan JS, Tsosie JK, Tilley LD, et al. Dendrimer-RNA nanoparticles generate protective immunity against lethal Ebola, H1N1 influenza, and Toxoplasma gondii challenges with a single dose. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2016.

3.Tonelli FCP, Resende RR. EXPLOSÃO DE Aedes aegypti, EXPLOSÃO DA DENGUE, CHIKUNGUNYA E ZIKA: Novas Tecnologias Para Acabar Com Eles E Detecta-los. Nanocell News. 2015;2(13).

4.Nanocell. POSSÍVEL VACINA CONTRA O HIV A CAMINHO: Injetando Anticorpos Periodicamente. Nanocell News. 2016;3(10).

Print Friendly

Deixe uma resposta

O seu endereço de email não será publicado Campos obrigatórios são marcados *


*

Você pode usar estas tags e atributos de HTML: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>