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Avanços tecnológicos no desenvolvimento de vacinas

 

 Aline Rosa Vianna de Souza*

 

 

 

As vacinas são superimportantes, pois permitem a prevenção de doenças graves, com altas taxas de mortalidade. A vacina contra varíola foi a primeira desenvolvida (século XVIII) e sua história é bastante curiosa: a partir da observação de que pessoas que lidavam com vacas infectadas com um vírus semelhante ao da varíola humana não contraiam a varíola, iniciou-se a injeção das secreções destes animais infectados em pessoas, que se tornaram imunes a esta doença. A base da vacinação é que o contato com agentes causadores de doença estimula nosso sistema imune a produzir anticorpos, gerando um tipo de memória, com capacidade de lembrar de cada microrganismo a que fomos expostos, e, no caso de entrarmos em contanto novamente com eles, nosso corpo rapidamente dá uma resposta para impedir o estabelecimento da doença.

Na década de 50, foram descritos dois tipos de vacinas contendo microrganismos inteiros: as vacinas inativadas, compostas por agentes infecciosos mortos; e as vacinas atenuadas, que contêm agentes vivos causadores de doenças, porém sem capacidade de causar doença. Como as vacinas atenuadas possuem microrganismos vivos, elas têm maior capacidade de estimular nosso sistema imune a produzir anticorpos. No entanto, em casos raros, estes microrganismos atenuados podem causar doença, como em pessoas com deficiências no sistema imune. Já as vacinas inativadas, embora menos estimuladoras, são mais seguras, já que os microrganismos mortos não têm possibilidade de causar doenças.

Com os avanços tecnológicos, surgiu, na década de 80, a primeira vacina de subunidades, contra a Hepatite B, contendo apenas pedaços dos agentes infecciosos. Para isso, foi essencial o desenvolvimento de novas técnicas genéticas que permitiram que alguns microrganismos selecionados passassem a produzir diversas moléculas de interesse para a produção de vacinas. Com o uso destes microrganismos como pequenas fábricas, esta técnica reduziu consideravelmente os custos, porém a eficácia destas vacinas é menor, pois, durante uma infecção real, diversas partes dos microrganismos estimulam nosso sistema imune a produzir anticorpos, e no caso dessas vacinas apenas um pequeno pedaço é utilizado, tornando a resposta imune menos eficaz.

Para melhorar a resposta imune, algumas substâncias podem ser adicionadas às vacinas, como sais de alumínio. Diversas moléculas vêm sendo estudadas para este propósito e as mais promissoras são derivadas de microrganismos, modificadas quimicamente para que não causem efeitos colaterais. Um exemplo é a vacina contra o HPV (vírus do papiloma humano) (Cervarix®), que inclui uma molécula modificada de LPS – composto encontrado em algumas bactérias. Outra estratégia é o uso de partículas virais não infecciosas, similares aos vírus, mas incapazes de causar doença.  Sua vantagem é a imitação perfeita de uma infecção viral, pois mantém a estrutura do vírus. Porém nem todos os vírus possuem essas partículas, e nem todas as doenças infecciosas são causadas por vírus.

Atualmente, uma das áreas promissoras no desenvolvimento de vacinas é a nanotecnologia. Com o uso de nanopartículas de diferentes composições químicas, mil vezes menores que os microrganismos, essas vacinas tem reconhecimento otimizado pelo sistema imune, porém seus efeitos a longo prazo ainda são desconhecidos. Por esta razão, nanovacinas derivadas de compostos biológicos naturais, como proteínas e lipídeos, são de grande interesse. No entanto, nanovacinas naturais podem não ser eficientes contra qualquer microrganismo e, como alternativa para produção de vacinas mais eficazes, vem sendo desenvolvidas proteínas artificiais, com a adição de partes específicas responsáveis pelo aumento do reconhecimento pelo sistema imune.

 

Texto revisado e editado por Lais Machado

 

*Pós-doutoranda em Ciências (Microbiologia) na Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ). Atua na área de Microbiologia Médica com foco na espécie S. pneumoniae. Carioca esquentadinha, mas de coração enorme!

 

Referência: CP Karch, P Burkhard. Vaccine technologies: From whole organisms to rationally designed protein assemblies.

 

Feito por Thais S. Barbosa (ECO - UFRJ) para o CurtaMicro 2017