Vacinas com nanotecnologia

Você sabia que a nanotecnologia também está inserida nas vacinas contra a COVID-19?

Data: 30 de abril de 2021.

Autores: Victória Vaz de Jesus e Jesus, Yuri Henrique Freitas Trajano Martins, Ana Paula Bernardo dos Santos e Lívia Tenório Cerqueira Crespo.

Ilustradora: Marya Luísa Damasceno.

Revisora: Lucineide Lima de Paulo.

A primeira vacina desenvolvida surgiu no século XVIII para combater o vírus da varíola. A partir de então, diversos cientistas trabalharam e vêm trabalhando em busca de desenvolver outras vacinas para melhorar a qualidade de vida e aumentar a expectativa de vida da população. A Organização Mundial da Saúde estima que, anualmente, de 2 a 3 milhões de vidas são salvas graças às vacinas, além de esse ser um dos investimentos em saúde mais econômicos.

A vacina é definida como a utilização de microrganismos vivos, inativados ou apenas uma parte deles, em forma de suspensão, aplicadas com o objetivo de gerar anticorpos para prevenir doenças infecciosas. Hoje em dia, graças aos avanços da ciência, é possível não apenas identificar a parte do vírus que provocará uma resposta imune nos seres humanos, como também controlar as condições físico-químicas (temperatura, pH, pressão etc.) de algumas vacinas para que durem mais tempo no corpo, promovam uma resposta imunológica mais eficiente etc. As vacinas buscam sempre o mesmo fim: que o nosso corpo reaja com uma resposta imunológica duradoura contra um determinado maravi

agente infeccioso, evitando assim o adoecimento causado por tal microorganismo. Contudo, nosso corpo reage de forma diferente a cada uma delas e, por isso, é importante que sempre fiquemos atentos aos períodos de vacinação para continuarmos imunes contra doenças que podem ser evitadas de forma simples e segura, como tétano, catapora, sarampo, entre tantas outras contra as quais já existe vacina disponível para a população.

É importante ressaltar a importância do Sistema Único de Saúde (SUS) no processo de vacinação do nosso país, referência mundial. O SUS é a garantia de que todos teremos direito à saúde: além de inúmeros serviços completamente gratuitos, o Sistema de Saúde é o responsável pela aplicação de mais de 10 tipos de vacinas que previnem mais de 20 doenças. Das vacinas usadas, 90% são produzidas no Brasil. Elas estão disponíveis em mais de 34 mil salas de vacinação pelo país.

Todavia, a produção de uma vacina não é um processo rápido e simples, pois é necessário que ela obedeça a um padrão de qualidade e seja segura, não fornecendo risco para a sociedade. Por isso ela passa por uma série de etapas antes de sua utilização que podem ser resumidas em 3 momentos, sendo o terceiro momento dividido em três fases. São eles:

Primeira Etapa - Fase laboratorial, que visa descobrir a melhor composição da vacina;
Segunda Etapa (Ensaios Pré-clínicos) - É avaliada a eficácia da vacina através de testes in vitro e in vivo (animais);
Terceira Etapa (Ensaios Clínicos) - Ocorrem os testes em humanos. Na fase 1, a vacina é aplicada em um pequeno grupo de pessoas sadias, em que se testa a segurança, a eficácia e como o sistema imunológico do indivíduo responde àquele composto. A fase 2 também testa a eficácia, porém em um grupo maior de pessoas, incluindo pessoas do grupo de risco para aquela doença. Por fim, na fase 3, a vacina é testada em milhares de pessoas e aplicada com o intuito de combater a doença para a qual se destina.

Após a fase 3, a vacina passa pela avaliação e aprovação das agências reguladoras de saúde em cada país (no caso do Brasil, temos a Agência Nacional de Vigilância Sanitária, ANVISA). Para ocorrer a aprovação das vacinas por esses órgãos, é preciso realizar o registro, no qual as empresas justificam as informações do desenvolvimento, como a apresentação de documentos tais como a Certificação de Boas Práticas de Fabricação (CBPF), a Autorização de Funcionamento (AFE), a justificativa para o registro, o plano de farmacovigilância e informações gerais sobre o produto. Ademais, a empresa deve entregar relatório com dados sobre as matérias-primas utilizadas na vacina, como a descrição das cepas, sua origem, identificação, processos de obtenção ou construção, entre diversos outros dados. E mesmo após aprovada para uso, a vacina continua sendo monitorada pelas agências reguladoras, na etapa denominada Farmacovigilância. Assim, mesmo aprovada, caso se observem casos adversos não relatados nas fases anteriores, a autorização pode ser revogada.

Figura 1: Etapas Desenvolvimento das Vacinas

Fonte: Anvisa, 2020.

O tempo médio para a aprovação de uma vacina é de 10 anos. Porém, o caráter emergencial que a pandemia demonstrou (tendo matado mais de 3 milhões de pessoas no mundo e mais de 400 mil no Brasil) fez com que esse período fosse significativamente mais rápido. Em setembro de 2020, já existiam cerca de 30 projetos sendo testados em humanos e mais 139 sendo testados em animais (hoje são 83 e 184, respectivamente), promovidos através de uma colaboração mundial para que pudéssemos frear o número diário de óbitos.

Figura 2: Vacina contra a COVID-19

Fonte: Onisite, 2021

Atualmente, existem 14 vacinas contra o SARS-CoV-2 já aprovadas para uso em algum país. No geral, elas têm a função de estimular uma resposta imune contra a proteína SPIKE do coronavírus, pois já se sabe que esta proteína é a que se liga a um receptor em nossas células (ACE2), permitindo a entrada do vírus nestas (isto é, a infecção). No coronavírus, essa proteína permite que nossas células sejam “atacadas” pelo vírus, mas, isoladamente, não causam os malefícios da infecção viral. Destacam-se os nomes de algumas dessas vacinas bem como qual tecnologia cada uma adotou:

a) Vacinas com vírus atenuado: o vírus se encontra ativo, mas não é capaz de causar a doença. Isso ocorre porque os vírus foram enfraquecidos a ponto de serem considerados seguros para aplicação. Normalmente, obtém-se o vírus atenuado em laboratórios, onde utiliza-se o vírus para infectar células saudáveis várias vezes em sequência até obter-se uma variação genética com menor capacidade de ataque ao organismo, porém com capacidade normal de reprodução. Assim, o organismo tem capacidade de contra-atacar esses vírus sem sofrer as complicações que o vírus comum traria. A vacina Covivac (Codagenix), que está nos ensaios clínicos de fase 1, utiliza essa tecnologia.

b) Vacinas com vírus inativado: como o nome sugere, o vírus não possui nenhuma de suas funções ativas. Ao contrário das vacinas atenuadas, as inativadas não apresentam qualquer perigo ao organismo humano. O organismo percebe a presença do vírus no corpo, porém não consegue distinguir se ele está ou não em funcionamento. Com isso o organismo é enganado pelo imunizante e começa a tentar destruí-lo – e assim são produzidos anticorpos para a doença. As vacinas Coronavac (Sinovac), Covaxin (Bharat Biotech) e Sinopharm são exemplos de vacinas inativadas.

c) Vacinas de vetor viral: fazem uso apenas de parte do vírus SARS-CoV-2. Nesse tipo de vacina é utilizado apenas um vírus que não causa danos e tem como objetivo entregar o gene para que as nossas células produzam a proteína SPIKE. As vacinas ChAdOx1 (Oxford-AstraZeneca), Sputnik V e COVID-19 Janssen Vacine (Johnson & Johnson) são vacinas de vetor viral.

d) Vacinas de RNA mensageiro: carregam um pedaço do material genético do vírus que, ao ser injetado em nosso corpo, entra nas nossas células e, a partir das nossas estruturas celulares, gera uma proteína específica. Essa proteína, que no caso do Coronavírus é a proteína SPIKE, é responsável por estimular o nosso sistema imunológico para que produza defesas contra a infecção. A vacina Biontech/Pfizer e a mRNA-1273 (Moderna) são exemplos de vacina de RNA mensageiro.

e) Vacinas de Subunidades: assim como as vacinas de vetor viral e RNA mensageiro, elas utilizam apenas uma parte do vírus. Porém, elas já entregam diretamente a subunidade proteica que irá induzir nossa resposta imunológica. A NVX-CoV2372 (Novavax) é um exemplo de vacina de subunidades, mas ainda está sem aprovação de uso, pois os testes clínicos de fase 3 só foram concluídos recentemente.

Figura 3: Principais tecnologias empregadas no desenvolvimento de vacinas para COVID-19.

Fonte: adaptada de labtest, 2020

Mas você deve estar se perguntando: “cadê a nanotecnologia?”. Ela está presente atualmente em 2 tipos de vacina: na vacina de RNA mensageiro e nas vacinas de subunidades. Curiosamente, ambas apresentam elevada eficácia (cerca de 95% e 89%, respectivamente), maior que as vacinas que utilizam as demais tecnologias, como a Coronavac, que possui 50,4% e a vacina da Oxford/Astrazeneca, que possui 79%.

Na vacina de RNA mensageiro, esse RNA encontra-se envolto por uma nanopartícula lipídica que imita o coronavírus (assumindo o seu formato) e aprisiona esse material genético a fim de proteger o material e fazer com que ele entre em nossas células para ser, então, traduzido e gerar as proteínas SKIPE, que por sua vez desencadeiam a nossa resposta imune.

Figura 4: Mecanismo de ação da vacina de RNA-mensageiro

Fonte: adaptada de Profissão Biotec, 2020.

Nas vacinas de subunidades virais, as nanopartículas possuem uma forma de interação um pouco diferente. As subunidades virais do SARS-CoV-2, como a proteína SPIKE (capaz de provocar a nossa resposta imunológica), se encontram do lado de fora da nanopartícula e, assim, essas subunidades interagem diretamente com nossas células responsáveis pela resposta imunológica.

Figura 5: Mecanismo de ação das vacinas com nanopartículas.

Fonte: adaptada de Profissão Biotec, 2020.

Em ambos os casos (por RNA mensageiro ou por Subunidades), as nanopartículas possuem uma função que vai além da tarefa de carregar os antígenos. Elas os protegem contra a degradação das proteínas e auxiliam sua absorção celular. Além disso, esses nanotransportadores são capazes de ajudar a ativação da resposta imune, funcionando como adjuvantes.

E por aqui também temos estudos promissores para o desenvolvimento de vacinas para combater a COVID-19 (17 no total). Entre elas, algumas com nanotecnologia. Destaca-se a vacina Versamune®️-CoV-2FC, fruto de uma parceria entre a Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP) da USP, sob a coordenação do professor e pesquisador Célio Lopes Silva, e as empresas PDS Biotechnology e Farmacore Biotecnologia Ltda. Essa vacina, que entrará em breve em seus estudos clínicos de fase 1 e 2 (em humanos), utiliza tecnologia similar à da Nonavax. Como explicou o próprio coordenador, em entrevista ao jornal da USP em 17/02/2021, “podemos definir essa como uma vacina nanoparticulada, que contém o antígeno S1, veiculada com um carreador.”.

Independentemente de ter ou não nanotecnologia em sua formulação, o importante para sairmos desta crise sanitária é a vacina, seja ela qual for, após a aprovação dos órgãos competentes. E é bom lembrar que, enquanto não tivermos mais de 80% da população vacinada, devemos manter os cuidados para evitar o contágio, ou seja:

#sepossivelfiqueemcasa

#usemascara

#usealcool70

Fontes:

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