Saúde

Estudo: A aplicação de vacinas diretamente nos pulmaµes pode aumentar as respostas imunola³gicas a infecções respirata³rias ou câncer de pulma£o
Os pesquisadores do MIT desenvolveram agora uma estratanãgia de vacinação que pode criar um exanãrcito de células T que estãoprontas e esperando nessassuperfÍcies, oferecendo uma resposta mais rápida aos invasores virais.
Por Sarah McDonnell - 19/03/2021


Pepta­deos de anta­geno (verde) da nova vacina de ligação a  albumina (anfifila, coluna da direita) foram mais bem retidos nos pulmaµes e drenando os ga¢nglios linfa¡ticos de camundongos do que a vacina de controle (solaºvel, coluna da esquerda). Crédito: Rakhra et al., Sei. Immunol. 6, e a sauna003 (2021)

Muitos va­rus infectam seus hospedeiros por meio desuperfÍcies mucosas, como o revestimento do trato respirata³rio. Os pesquisadores do MIT desenvolveram agora uma estratanãgia de vacinação que pode criar um exanãrcito de células T que estãoprontas e esperando nessassuperfÍcies, oferecendo uma resposta mais rápida aos invasores virais.

Os pesquisadores mostraram que poderiam induzir uma forte resposta de células T de memória nos pulmaµes de camundongos, dando-lhes uma vacina modificada para se ligar a uma protea­na naturalmente presente no muco. Isso pode ajudar a transportar a vacina atravanãs das barreiras mucosas, como o revestimento dos pulmaµes.

"Neste artigo, focamos especificamente nas respostas das células T que seriam aºteis contra va­rus ou ca¢ncer, e nossa ideia era usar essa protea­na, a albumina, como uma espanãcie de cavalo de Tra³ia para fazer a vacina atravessar a barreira da mucosa", disse Darrell Irvine, o autor saªnior do estudo, que éo Underwood-Prescott Professor com nomeações nos departamentos de Engenharia Biola³gica e Ciência e Engenharia de Materiais; um diretor associado do Instituto Koch para Pesquisa Integrativa do Ca¢ncer do MIT; e membro do Ragon Institute of MGH, MIT e Harvard.

Além de proteger contra patógenos que infectam os pulmaµes, esses tipos de vacinas inaladas também podem ser usados ​​para tratar o câncer com meta¡stase para os pulmaµes ou atémesmo prevenir o desenvolvimento do câncer em primeiro lugar, dizem os pesquisadores.

A ex-pa³s-doutoranda do MIT Kavya Rakhra éa principal autora do estudo, que aparece hoje na Science Immunology . Outros autores incluem os associados técnicos Wuhbet Abraham e Na Li, pa³s-doutorado Chensu Wang, ex-aluno de graduação Kelly Moynihan Ph.D. 17, e os ex-técnicos de pesquisa Nathan Donahue e Alexis Baldeon.

Resposta local

A maioria das vacinas éadministrada por injeção no tecido muscular. No entanto, a maioria das infecções virais ocorre emsuperfÍcies mucosas, como pulmaµes e trato respirata³rio superior, trato reprodutivo ou trato gastrointestinal. Criar uma linha de defesa forte nesses locais pode ajudar o corpo a evitar infecções de maneira mais eficaz, diz Irvine.

"Em alguns casos, as vacinas administradas no maºsculo podem provocar imunidade nassuperfÍcies da mucosa, mas háum princa­pio geral de que se vocêvacinar atravanãs dasuperfÍcie da mucosa, vocêtende a obter uma proteção mais forte naquele local", diz Irvine. "Infelizmente, ainda não temos grandes tecnologias para a montagem de respostas imunola³gicas que protejam especificamente essassuperfÍcies mucosas."
 
Ha¡ uma vacina nasal aprovada para a gripe e uma vacina oral para a febre tifa³ide, mas ambas consistem em va­rus vivos atenuados, que são mais capazes de atravessar as barreiras da mucosa. O laboratório de Irvine queria buscar uma alternativa: vacinas de pepta­deos, que tem um perfil de segurança melhor e são mais fa¡ceis de fabricar, mas são mais difa­ceis de atravessar as barreiras mucosas.

Para tentar tornar as vacinas de pepta­deos mais fa¡ceis de distribuir aos pulmaµes, os pesquisadores recorreram a uma abordagem que exploraram pela primeira vez em um estudo de 2014. Nesse artigo, Irvine e seus colegas descobriram que anexar vacinas de pepta­deos a s protea­nas de albumina, encontradas na corrente sanguínea, ajudaram os pepta­deos a se acumularem nos na³dulos linfa¡ticos, onde poderiam ativar uma forte resposta das células T.

Essas vacinas foram administradas por injeção, como a maioria das vacinas tradicionais. Em seu novo estudo, os pesquisadores investigaram se a albumina também poderia ajudar as vacinas de pepta­deos a atravessar as barreiras da mucosa, como as que cercam os pulmaµes. Uma das funções da albumina éajudar a manter a pressão osma³tica nos pulmaµes e pode passar facilmente pelo tecido epitelial que circunda os pulmaµes.

Para testar essa ideia, os pesquisadores anexaram uma cauda lipa­dica de ligação a  albumina a uma vacina pepta­dica contra o va­rus vaccinia. A vacina também incluiu um adjuvante comumente usado chamado CpG, que ajuda a provocar uma resposta imunola³gica mais forte.

A vacina foi administrada por via intratraqueal, o que simula a exposição por inalação. Os pesquisadores descobriram que esse tipo de entrega gerou um aumento de 25 vezes nas células T de memória nos pulmaµes de camundongos, em comparação com a injeção da vacina modificada com albumina em um local muscular longe dos pulmaµes. Eles também mostraram que quando os camundongos foram expostos ao va­rus vaccinia meses depois, a vacina intramuscular não ofereceu proteção, enquanto todos os animais que receberam a vacina por via intratraqueal estavam protegidos.

Tumores direcionados

Os pesquisadores também testaram uma vacina contra o câncer de mucosa. Nesse caso, eles usaram um pepta­deo encontrado em células de melanoma para imunizar camundongos. Quando os camundongos vacinados foram expostos a células de melanoma metasta¡tico, as células T nos pulmaµes foram capazes de elimina¡-las. Os pesquisadores também mostraram que a vacina pode ajudar a reduzir os tumores pulmonares existentes .

Esse tipo de resposta local poderia possibilitar o desenvolvimento de vacinas que evitassem a formação de tumores em órgãos específicos, por meio do direcionamento a anta­genos comumente encontrados em células tumorais.

"Tanto nos experimentos com va­rus quanto com tumor, estamos aproveitando a ideia de que, como outras pessoas mostraram, essas células T de memória se instalam nos pulmaµes e ficam esperando bem ali na barreira. Assim que uma canãlula tumoral aparecer ou assim que um va­rus infectar a canãlula-alvo, as células T podem elimina¡-lo imediatamente ", diz Irvine.

Esta estratanãgia também pode ser útil para a criação de vacinas mucosas contra outros va­rus, como HIV, influenza ou SAR-CoV-2, diz Irvine. Seu laboratório agora estãousando a mesma abordagem para criar uma vacina que provoca uma forte resposta de anticorpos nos pulmaµes, usando o SARS-CoV-2 como alvo.

 

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