NANOPARTÍCULAS DE RNA PROGRAMÁVEIS PODEM PROTEGER CONTRA O VÍRUS ZIKA | Nanocell News
NANOPARTÍCULAS DE RNA PROGRAMÁVEIS PODEM PROTEGER CONTRA O VÍRUS ZIKA
20 de abril de 2017 Bio&Tecnologia, Biologia, Neurociência, Sociedadeadmin_cms
DOI: http://dx.doi.org/10.15729/nanocellnews.2017.04.17.002
Em tempos de guerra demagógica de políticos corruptos, os cientistas avançam contra as pragas que infectam a Terra e causam doenças emergentes e deformantes. A partir de pesquisas básicas desenvolvemos tecnologias que possam ser aplicadas para nossa proteção. Uma saída dos desastres causados pelo Zika vírus!
A vacina consiste em cadeias de material genético conhecido como RNA mensageiro, que são empacotadas em uma nanopartícula e entrega o RNA para as células do corpo. Uma vez no interior das células, o RNA é traduzido em proteínas que provocam uma resposta imunitária do hospedeiro, mas o RNA não se integra no genoma do hospedeiro, tornando-o potencialmente mais seguro do que uma vacina de DNA ou a vacinação com o próprio vírus.
Ela funciona quase como um vírus sintético, exceto que não é patogênico e não se espalha. É possível controlar quanto tempo ele é expresso e o RNA, assim nunca se integrará no genoma do hospedeiro (Figura 1).
Figura 1: Pesquisadores fazem progresso em direção a uma vacina contra o Zika. Ao programar nanopartículas de RNA, pesquisadores do MIT desenvolveram uma nova vacina candidata para o vírus Zika.
Esta pesquisa também rendeu uma nova referência para se avaliar a eficácia de outras vacinas candidatas contra o Zika, o que poderia ajudar outros cientistas que estão trabalhando para o mesmo objetivo. Este é um dos projetos realizados pelo Instituto Nanocell (saiba mais sobre nossas linhas de pesquisas http://www.institutonanocell.org.br/#/projects).
VACINAS PROGRAMÁVEIS
A equipe do MIT, liderada pelo Prof. Dr. Hidde Ploegh, pesquisador sênior no programa de medicina celular e molecular do hospital das crianças de Boston, relatou pela primeira vez sua nova abordagem de vacinas programáveis de RNA em 2016. As vacinas de RNA são atraentes porque induzem células hospedeiras a produzirem muitas cópias das proteínas codificadas pelo RNA. Isto provoca uma reação imunológica mais forte do que se as proteínas fossem administradas por conta própria. No entanto, encontrar uma maneira segura e eficaz para entregar estas vacinas tem sido desafiador.
Os pesquisadores desenvolveram uma abordagem em que eles empacotam sequências de RNA em uma nanopartícula feita a partir de uma molécula ramificada que é baseada em um padrão fractal de dendrímeros (1). Esta estrutura de dendrímero-RNAs modificada pode ser induzida a dobrar-se sobre si muitas vezes, produzindo uma partícula esférica com cerca de 150 nanômetros de diâmetro. Esta é semelhante em tamanho a um vírus típico, permitindo que as partículas entrem nas células através dos mesmos mecanismos de entrada viral. Em seu artigo de 2016, os pesquisadores usaram essa abordagem de nanopartículas para gerar vacinas experimentais para o Ebola, a gripe H1N1 e o parasita Toxoplasma gondii (veja mais em VACINAS DE RNA PROGRAMÁVEIS QUE PROTEGEM CONTRA VÍRUS EBOLA E H1N1).
No novo estudo, os pesquisadores abordaram o vírus Zika, que emergiu como uma epidemia centrada no Brasil em 2015, resquícios prováveis das Olimpíadas e uma política desordenada para a mesma, e desde então tem se espalhado pelo mundo, causando graves defeitos de nascimento em bebês nascidos de mães infectadas (veja mais em COMO O ZIKA VÍRUS PROVOCA DANOS CEREBRAIS NOS FETOS?). Uma vez que o método do MIT não requer o trabalho com o próprio vírus, os pesquisadores acreditam que eles poderiam ser capazes de explorar potenciais vacinas mais rapidamente do que os cientistas que perseguem uma abordagem mais tradicional.
Em vez de usar proteínas virais ou formas enfraquecidas do vírus como vacinas, que são as estratégias mais comuns, os pesquisadores simplesmente programaram suas nanopartículas de RNA com as sequências que codificam as proteínas do vírus Zika. Uma vez injetadas no corpo, essas moléculas se replicam dentro das células e instruem as células a produzirem as proteínas virais (1).
Todo o processo de criação, produção e teste da vacina em camundongos (aqui, mais uma vez demonstramos a importância de se trabalhar com animais para se obter melhores condições de vida para os seres humanos) levou menos tempo do que o necessário para que os pesquisadores obtivessem permissão para trabalhar com amostras do vírus Zika, o que eles eventualmente receberam (1).
"Essa é a beleza disso", diz Chahal. "Uma vez que decidimos fazê-lo, em duas semanas estávamos prontos para vacinar os camundongos. O acesso ao próprio vírus não foi necessário."
MEDINDO A RESPOSTA
Ao desenvolver uma vacina, os pesquisadores geralmente visam gerar uma resposta de ambos os braços do sistema imunológico – o lado adaptável, mediada por células T e anticorpos, e o lado inato, que é necessário para amplificar a resposta adaptativa. Para medir se uma vacina experimental gerou uma forte resposta de células T, os pesquisadores podem remover células T do corpo e, em seguida, medir como elas respondem a fragmentos da proteína viral (1).
Até agora, os pesquisadores que trabalham com vacinas contra o Zika tiveram que comprar bibliotecas de diferentes fragmentos de proteínas e testar as células T, o que é um processo caro e moroso. Como os pesquisadores do MIT poderiam gerar várias células T de seus camundongos vacinados, eles foram capazes de testá-las rapidamente contra essa biblioteca. Eles identificaram uma sequência de oito aminoácidos que as células T ativadas no camundongo respondem (1). Agora que esta sequência, também chamada de epítopo, é conhecida, outros pesquisadores poderão usá-la para testar suas próprias vacinas experimentais contra o Zika com os modelos apropriados de camundongos.
Pode-se sinteticamente fazer essas vacinas que são quase como que infectar alguém com o vírus real e, em seguida, gerar uma resposta imune e usar os dados a partir dessa resposta para ajudar outras pessoas a preverem se suas vacinas funcionariam, se elas se ligam aos mesmos epítopos. Os pesquisadores esperam, eventualmente, iniciarem sua vacina Zika em testes em seres humanos. A competição em todo o mundo para se gerar uma vacina contra o vírus Zika é crescente e real, não somente pelo fato de se salvar vidas, mas pelo grande potencial bilionário que a vacina trará para o país que a desenvolver. Enquanto isso, nossos governos, municipais, estaduais e federal, simplesmente ignoram as benéfices que as ciências trazem para a construção de uma nação forte, rica e saudável. Lamentável a falta de visão de 30 anos de políticos corruptos.
A identificação e caracterização de epítopos de células T CD8 em camundongos imunizados com uma vacina de RNA Zika é uma referência muito útil para todos aqueles que trabalham no campo do desenvolvimento de vacinas contra o Zika. As vacinas de RNA têm recebido muita atenção nos últimos anos e, embora a grande descoberta em humanos ainda não tenha sido alcançada, a tecnologia promete tornar-se uma plataforma flexível que poderia fornecer soluções rápidas para vírus emergentes.
Os dados iniciais são promissores, mas a abordagem de vacina de RNA Zika descrita precisa de mais testes para provar sua eficácia.
Outra grande área de foco para os pesquisadores são vacinas contra o câncer. Muitos cientistas estão trabalhando em vacinas que poderiam programar o sistema imunológico de um paciente para atacar células tumorais, mas para isso, elas precisam saber o que a vacina deve atingir. A nova estratégia do MIT poderia permitir aos cientistas gerar rapidamente vacinas personalizadas de RNA com base na sequência genética das células tumorais de um paciente individual.
1.Chahal JS, Fang T, Woodham AW, Khan OF, Ling J, Anderson DG, et al. An RNA nanoparticle vaccine against Zika virus elicits antibody and CD8+ T cell responses in a mouse model. Scientific reports. 2017;7(1):252.