Saúde

Uma cartilha sobre vírus, vacinas e terapias
Novo livro para o público em geral explica como novos vírus como o SARS-Cov-2 surgem e como podemos combatê-los.
Por Anne Trafton - 10/09/2020


O professor do MIT Arup Chakraborty e o cientista da Genentech Andrey Shaw escreveram um livro, “Viruses, Pandemics and Immunity”, publicado pela MIT Press, que fornece uma visão geral dos vírus, como nosso sistema imunológico os combate, vacinas e terapias.
Créditos:Foto cedida pelo MIT ChemE

Desde que o novo coronavírus SARS-Cov-2 surgiu no final do ano passado, tem sido virtualmente impossível consumir qualquer notícia sem encontrar histórias sobre o vírus e como ele se espalha, tratamentos potenciais e o desenvolvimento de novas vacinas.

Este dilúvio de notícias pode ser esmagador, especialmente para aqueles que não são muito versados ​​em virologia ou imunologia. Para ajudar a equipar as pessoas a interpretar as novas informações que aprendemos sobre SARS-Cov-2 todos os dias, Arup Chakraborty, o professor Robert T. Haslam em Engenharia Química do MIT e Andrey Shaw da Genentech sentaram-se no início da pandemia para escrever um resumo livro contendo uma visão geral dos vírus e como eles surgem para causar pandemias. O livro também explica como nosso sistema imunológico combate os vírus, a ciência dos modelos epidemiológicos e como funcionam as vacinas e as terapias.

O livro resultante, "Vírus, pandemias e imunidade", fornece um contexto importante para quem deseja compreender melhor as complexidades do surto de Covid-19, bem como pandemias passadas e possíveis futuras, diz Chakraborty. O livro também fornece um esboço para a criação de um mundo mais resistente à pandemia.

“As pessoas que lerem o livro terão agora uma estrutura conceitual e fatos para pensar sobre como os vírus surgem para causar doenças infecciosas, como se espalham, como os combatemos naturalmente e como podemos combatê-los com vacinas e terapêuticas”, diz Chakraborty, que também é professor de física e química, membro do Instituto de Engenharia Médica e Ciência do MIT e membro do Ragon Institute of MGH, MIT e Harvard. “Isso lhes dará a estrutura de que precisam para debater e considerar as questões atuais e como podemos construir um mundo mais resistente a pandemias.”

“É muito difícil para o público realmente ter uma compreensão de todo o quadro, e essa é a nossa tentativa aqui”, diz Shaw. “Sentimos que era importante estabelecer a estrutura científica para que as pessoas pudessem tomar suas próprias decisões sobre o que está acontecendo.”

O livro, ilustrado por Philip JS Stork, da Oregon Health and Science University, foi publicado pela MIT Press como um e-book em 8 de setembro e será publicado em brochura em fevereiro.

Perspectiva histórica

As pandemias desempenharam papéis importantes no curso da história humana, especialmente desde que os humanos começaram a viver juntos em bairros próximos após o desenvolvimento da agricultura, há mais de 10.000 anos. Surtos periódicos de peste bubônica, varíola, febre amarela, gripe e outras doenças infecciosas têm causado um grande impacto na população humana.

Durante o século 20, a humanidade fez grandes avanços contra as doenças infecciosas, devido a três fatores principais: melhorias no saneamento, a descoberta de antibióticos e o desenvolvimento de vacinas contra muitas doenças mortais. Por causa desses avanços, muitas pessoas, especialmente aquelas que vivem em países desenvolvidos, tenderam a pensar nos grandes surtos de doenças como uma coisa do passado.

“Esta pandemia nos lembrou que as doenças infecciosas são uma ameaça existencial para a humanidade e sempre foram”, diz Chakraborty.

Como ele e Shaw descrevem em seu livro, os vírus, especialmente os de RNA, são adequados para causar pandemias. Uma razão para isso é que os vírus de RNA são muito mais propensos a cometer erros ao copiar seu material genético do que os vírus de DNA. Isso permite que eles ocasionalmente gerem mutações que lhes permitem pular entre as espécies. Acredita-se que o vírus SARS-Cov-2 tenha feito exatamente isso, provavelmente saltando dos morcegos para os humanos.

Embora os humanos não tenham encontrado esse vírus em particular, nosso sistema imunológico possui uma miríade de defesas que podem ajudar a evitar a infecção viral. Essas defesas se dividem em dois ramos principais - imunidade inata e adaptativa.

O sistema imunológico inato está constantemente à procura de invasores estrangeiros. Ao encontrar partículas virais, ele implanta uma variedade de respostas celulares que podem controlar o vírus. O sistema imunológico inato também envia um sinal de socorro que atrai as células especializadas do sistema imunológico adaptativo. Essas células, como as "células T assassinas", podem lançar uma resposta adaptada especificamente para um vírus específico ou qualquer patógeno. No entanto, essa resposta leva mais tempo para se desenvolver. Uma vez que um patógeno tenha sido derrotado, células T de memória, células B e anticorpos específicos para aquele patógeno continuam a circular, fornecendo imunidade a infecções futuras.

Avanços médicos

Embora o corpo humano tenha suas próprias defesas contra infecções, elas nem sempre funcionam. Os avanços tecnológicos, especialmente a vacinação, têm se mostrado uma grande arma contra as doenças infecciosas. A primeira vacina moderna, desenvolvida em 1796 para prevenir a varíola, consistia em um vírus chamado varíola bovina, que não faz mal aos humanos, mas é suficientemente semelhante à varíola para provocar uma resposta imunológica contra a doença. O termo vacina vem da palavra latina “vaccinus”, que significa “de ou de vacas”.

O livro descreve os muitos tipos de vacinas, incluindo vacinas atenuadas, que consistem em uma forma enfraquecida de um vírus ou bactéria; vacinas que consistem em patógenos mortos; e vacinas de subunidade, que contêm apenas um fragmento de um patógeno.

Um novo tipo promissor de vacina de subunidade são as vacinas de RNA, feitas de RNA que codifica uma proteína viral. Uma grande vantagem deste tipo de vacina é que eles podem ser projetados muito rapidamente - uma empresa farmacêutica, Moderna, foi capaz de iniciar os ensaios clínicos de fase 1 de uma vacina de RNA contra SARS-Cov-2 pouco mais de dois meses após a genética do vírus sequência foi publicada. Essa vacina está agora em testes clínicos de fase 3, enquanto dezenas de outras, muitas baseadas em outras estratégias, também estão em desenvolvimento.

Como ainda não sabemos quais abordagens funcionarão melhor para a Covid-19, “é maravilhoso que muitas ideias de vacinas estejam sendo buscadas em paralelo”, escrevem os autores em seu capítulo sobre o desenvolvimento de vacinas.

Um fator que torna os autores otimistas sobre a vacina contra SARS-Cov-2 é que o vírus não sofre mutação rapidamente, ao contrário de outros vírus de RNA, como HIV e influenza. “Pode não ser tão difícil fazer uma vacina contra ela, especialmente com os esforços extraordinários que as pessoas estão colocando nela”, disse Chakraborty. Ele acrescenta que as lições aprendidas com esses esforços intensos e as pesquisas atuais sobre vacinas contra patógenos altamente mutáveis ​​podem levar a avanços futuros que tornem possíveis vacinas contra vírus mais difíceis como o HIV, que não tem uma vacina eficaz mesmo depois de muitas décadas de pesquisa, bem como vacinas contra novos vírus mutáveis ​​que podem surgir no futuro.

Os medicamentos antivirais também se mostraram eficazes contra algumas doenças, como HIV e hepatite C. Esses medicamentos podem ter como alvo muitos estágios diferentes do ciclo de vida viral. Alguns evitam que os vírus se liguem aos receptores celulares que os permitem entrar nas células, enquanto outros, como os inibidores da transcriptase reversa usados ​​para tratar o HIV, impedem que o vírus se replique dentro das células.

Como leva muito tempo para desenvolver um novo medicamento antiviral, os cientistas costumam tentar reaproveitar medicamentos antigos quando surge um novo vírus. Recentemente, a Food and Drug Administration concedeu autorização de uso emergencial para remdesivir, um medicamento que se acredita interferir na replicação viral, para tratar Covid-19. A dexametasona, um corticosteroide que ajuda a reduzir a inflamação, também demonstrou melhorar os sintomas em alguns pacientes.

“Quando a Covid-19 entrou em cena pela primeira vez, muitos médicos estavam realmente despreparados para tratar isso. Mas com o passar dos meses, ficamos muito mais familiarizados com o que está acontecendo e temos uma ideia melhor de como tratar esses problemas ”, diz Shaw.

A estrada a frente

Além de oferecer ao público em geral uma melhor compreensão dos princípios científicos por trás dos vírus, imunidade, vacinas, terapias e epidemiologia, Chakraborty e Shaw esperam inspirar os jovens a seguir carreiras relacionadas a esses tópicos. Eles também esperam que o livro ajude as pessoas em posições de formulação de políticas a obter uma melhor compreensão da ciência por trás das pandemias, para ajudá-las a tomar decisões que ajudarão a combater a Covid-19 e potenciais surtos de doenças futuras.

“Os autores fornecem uma introdução prontamente acessível aos vírus, uma classe de minúsculos patógenos humanos com potencial surpreendente para causar doenças transmissíveis, às vezes fatais. Eles falam a partir de uma compreensão profunda dos vírus e da resposta do corpo às infecções virais. Um ótimo livro para pessoas que querem entender por que os vírus são um desafio tão grande para a vida humana ”, diz David Baltimore, presidente emérito e professor de biologia da Caltech, e vencedor do Prêmio Nobel de Medicina de 1975.

Chakraborty e Shaw acreditam que há muitas maneiras de tornar o mundo mais resistente a futuras pandemias, incluindo a melhoria do diagnóstico precoce, vigilância e modelagem epidemiológica; criar abordagens mais direcionadas ao desenvolvimento de vacinas e medicamentos antivirais; tornando a fabricação de vacinas mais flexível; e tornando os espaços residenciais, locais de trabalho e hospitais mais seguros. O sucesso nessas áreas exigirá parcerias entre governo, indústria farmacêutica e academia, com investimentos do governo para estimular os avanços necessários, afirmam os autores.

“Informados por nossa história de batalhas com vírus e as recentes lições aprendidas com a pandemia Covid-19, precisamos criar um sistema integrado de tecnologias que nos ajudará a nos preparar para responder de forma mais rápida e eficaz na próxima vez, economizando milhões de vidas e trilhões de dólares ”, Chakraborty e Shaw escrevem no epílogo do livro. “Um esforço concentrado para criar tal sistema nos ajudará a ganhar o futuro, preparando-nos para o 'inimigo' antes que ele chegue.”

 

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