Uma pesquisa da USP em parceria com a Universidade de Bonn, na Alemanha, desenvolveu uma potencial vacina contra o vírus CHIKV, causador da febre chikungunya. Diferentemente das atuais vacinas, que utilizam o vírus atenuado, o protótipo utilizou técnicas de engenharia genética para remover trechos do DNA do vírus que causam infecção. Em testes realizados com camundongos, a resposta do sistema imunológico foi positiva em 100% dos casos. Os resultados sugerem que esta é uma proposta segura para diferentes faixas de idade como infantojuvenil, idosos e pacientes imunocomprometidos. O atual imunizante disponível no Brasil é indicado para pessoas entre 18 e 59 anos.

Danillo Esposito, primeiro autor e pesquisador da Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto (FCFRP) da USP, explica que a proposta da vacina é bloquear a maturação viral, impedindo que ela aconteça. A maturação do vírus é o processo que os torna infecciosos. No caso da chikungunya, ela acontece através da protease da furina. As proteases são responsáveis por clivar – ou cortar – as proteínas da superfície do vírus, deixando-as maduras e funcionais. Uma vez clivado, o vírus ganha a capacidade de realizar sua ligação e fusão com a célula, o que o faz apto para infectar.

O estudo identificou que os vírus, mesmo os não infecciosos, podem passar por este processo ao entrar na célula. Para isso, a principal novidade da pesquisa é a modificação do material genético do CHIKV, substituindo o sítio de clivagem da furina, local de origem da infecciosidade, por um sítio da protease do vírus do mosaico do tabaco (TEV). As diferenças entre as duas proteases estão em suas origens, papéis naturais e aplicações. A vantagem é que o TEV não infecta animais, apenas plantas, o que impede a maturação natural.

O trabalho, recém-publicado na revista científica NPJ Vaccines, faz parte da pesquisa de pós-doutorado de Esposito, no Instituto de Virologia da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP), também da USP. A técnica apresentada no trabalho e aplicada nos testes pode representar uma nova plataforma para o desenvolvimento de vacinas virais.

O pesquisador explicou ao Jornal da USP que, em primeiro lugar, o grupo queria entender como funcionam as partículas de vírus imaturas. Os cientistas, então, trabalharam com a linha celular LoVo, que é derivada de um carcinoma e não possui furina funcional, portanto, só produz vírus imaturos. O problema é que ao atuar com o vírus em outras linhagens de células, ele voltava a ser infeccioso.

Ao trabalhar com vírus imaturos e verificar a sua infecciosidade, os pesquisadores esperavam, em seguida, conseguir desenvolver uma proposta vacinal, mas a abordagem não funcionava. “Quando a célula tinha furina, ela voltava a ser infecciosa e produzia vírus infeccioso. Quando a gente percebeu isso, pensamos em retirar, na verdade, a parte no genoma que vai codificar para a protease da furina”, diz. Foi por essa razão que o grupo passou a olhar para esta região do vírus.

Danillo Esposito desenvolveu o projeto usando engenharia genética para alterar o DNA do vírus utilizando clones infecciosos, técnica que permite a construção e manipulação do genoma viral por completo. Esta parte da pesquisa foi produzida pelo pesquisador na Universidade de Bonn, onde ele fez parte do pós-doutorado. Segundo ele, a partir dessas medidas foi mais fácil encontrar os resultados.

“Começamos a trabalhar com esse vírus que não tinha mais a possibilidade de maturação, a não ser pela protease do TEV, e verificamos que ele é uma excelente plataforma que pode ser usada não só para vacina, mas para estudos também de infecciosidade do vírus”, afirma Esposito. O trabalho mostrou que as partículas maturadas com TEV induziram uma resposta imune mais forte do que as partículas não tratadas.

A febre chikungunya é uma arbovirose transmitida pelo mosquito Aedes aegypti. Ela foi registrada pela primeira vez no Brasil em 2014 e desde então se estabeleceu de forma constante, sendo considerada endêmica no território. Segundo o Painel de Monitoramento das Arboviroses, divulgado pelo Ministério da Saúde, no último ano o País registrou mais de 125 mil casos de chikungunya.

Atualmente as vacinas disponíveis para a doença são atenuadas, o que significa que são desenvolvidas a partir de uma versão enfraquecida do vírus. O sistema é parecido com a infecção natural e ajuda o corpo a criar uma resposta imunológica contra o germe causador da doença. O problema é que essas vacinas possuem uma pequena capacidade de causar doenças através da replicação do vírus vivo. Por esta razão, não são recomendadas para toda a população.

O mesmo não pode acontecer com a vacina proposta, porque o fragmento que causa a capacidade de infecção foi substituído. Ao contrário das vacinas vivas, a plataforma desenvolvida tem a capacidade de passar por uma única rodada de replicação do hospedeiro, o que significa que o vírus não consegue se espalhar.

O processo acontece quando o vírus modificado é colocado in vitro junto com a protease de TEV e passa por maturação em ambiente controlado. O objetivo da replicação é garantir uma resposta imune robusta e a presença de todas as proteínas virais. Isso é possível porque as partículas produzidas permanecem não infecciosas, servindo apenas como antígenos para estimular a produção de anticorpos.

“Ele [o vírus] sofre a maturação in vitro e infecta a célula uma vez. Mas é preciso lembrar que no genoma não tem mais a sequência da furina, então tudo que é produzido a partir dali vai ser imaturo”, destaca Esposito. Segundo ele, o grupo confia na segurança do trabalho.

Nos testes foram utilizados camundongos, por serem vulneráveis a infecções virais e sucumbirem à doença rapidamente. “Utilizamos camundongos na nossa pesquisa justamente porque é bem relatado na literatura que para qualquer infecção viral, como dengue, chikungunya, eles não montam uma resposta imunológica contra a infecção”, completa.

Para medir a segurança da proposta vacinal, os animais trabalhados eram de idade precoce, com três semanas de vida. Neste estágio, o sistema imunológico ainda não está completamente formado, assim como em crianças, por exemplo. Segundo o pesquisador, isso traz maior segurança para que a vacina seja aplicada em todas as idades.

Durante os experimentos com os animais, os pesquisadores avaliaram, ao longo de 21 dias, como eles reagiriam à imunização com a vacina proposta, após serem infectados com o vírus selvagem  (sem a mutação). O resultado foi a sobrevivência de 100% dos camundongos. Em comparação, todos os animais do grupo de controle que não receberam a vacina morreram em até três dias. A vacinação também reduziu a viremia e o edema da pata causado pelo CHIKV.

Foram aplicados ainda imunizantes formulados a partir de vírus sem a substituição. Segundo o pesquisador, eles também protegem os camundongos, mas não da mesma forma: a quantidade de anticorpos formados pelo vírus tratado foi cerca de nove vezes maior quando comparado com o não tratado.

De acordo com Esposito, tanto nos animais que são imunocomprometidos quanto em indivíduos mais jovens, houve 100% de proteção, “sem nenhum efeito adverso, nenhum desenvolvimento de doença”.

O pesquisador explica que a vacina é um modelo candidato e ainda precisa passar por mais testes.

Por isso, o próximo passo do grupo é testar o mesmo mecanismo com outro vírus, dessa vez o causador do zika vírus. Apesar de atualmente a sua circulação ser menor, Esposito explica que nunca se sabe quando ela pode voltar a aumentar. “Pode acontecer uma nova epidemia no futuro e a gente quer estar preparado com uma possível vacina que pode ser usada principalmente pelas gestantes.”