Saúde

Nanoparta­culas estimuladoras do sistema imunológico podem levar a vacinas mais poderosas
O potente novo adjuvante pode ser usado para ajudar a fazer vacinas contra o HIV e outras doenças infecciosas.
Por Anne Trafton - 06/12/2021


Os pesquisadores desenvolveram um novo adjuvante de nanoparta­culas que pode ser mais potente do que os outros atualmente em uso. Estudos em ratos mostraram que melhorou significativamente a produção de anticorpos após a vacinação contra o HIV, difteria e gripe. Créditos: Imagem: MIT News, iStockphoto

Uma estratanãgia comum para tornar as vacinas mais poderosas éadministra¡-las junto com um adjuvante - um composto que estimula o sistema imunológico a produzir uma resposta mais forte.

Pesquisadores do MIT, do La Jolla Institute for Immunology e de outras instituições desenvolveram agora um novo adjuvante de nanoparta­culas que pode ser mais potente do que outros em uso. Estudos em ratos mostraram que melhorou significativamente a produção de anticorpos após a vacinação contra o HIV, difteria e gripe.

“Comea§amos a olhar para esta formulação em particular e descobrimos que era incrivelmente potente, melhor do que quase qualquer outra coisa que hava­amos tentado”, diz Darrell Irvine, o professor Underwood-Prescott com nomeações nos departamentos de Engenharia Biola³gica e Ciência e Engenharia de Materiais do MIT; um diretor associado do Koch Institute for Integrative Cancer Research do MIT; e membro do Ragon Institute of MGH, MIT e Harvard.

Os pesquisadores agora esperam incorporar o adjuvante a uma vacina contra o HIV que estãosendo testada em ensaios clínicos, na esperana§a de melhorar seu desempenho.

Irvine e Shane Crotty, professor do Centro de Pesquisa de Doena§as Infecciosas e Vacinas do Instituto La Jolla de Imunologia, são os autores seniores do estudo, que aparece hoje na Science Immunology . Os principais autores do artigo são Murillo Silva, um ex-pa³s-doutorado do MIT, e Yu Kato, um cientista da equipe do Instituto La Jolla.

Vacinas mais poderosas

Embora a ideia de usar adjuvantes para aumentar a eficácia da vacina já exista hádécadas, hápenas um punhado de adjuvantes de vacina aprovados pela FDA. Um éo hidra³xido de aluma­nio, um sal de aluma­nio que induz inflamação, e o outro éuma emulsão de a³leo e águausada em vacinas contra a gripe. Ha¡ alguns anos, o FDA aprovou um adjuvante a  base de saponina, um composto derivado da casca da a¡rvore de casca de saba£o chilena.

A saponina formulada em lipossomas éagora usada como um adjuvante na vacina do herpes zoster, e as saponinas também estãosendo usadas em uma nanoparta­cula em forma de gaiola chamada de complexo imunoestimulador (ISCOM) em uma vacina Covid-19 que estãoatualmente em testes clínicos.

Os pesquisadores demonstraram que as saponinas promovem respostas imunes inflamata³rias e estimulam a produção de anticorpos, mas como eles fazem isso não estãoclaro. No novo estudo, a equipe do MIT e de La Jolla queria descobrir como o adjuvante exerce seus efeitos e ver se eles poderiam torna¡-lo mais potente.

Eles projetaram um novo tipo de adjuvante que ésemelhante ao adjuvante ISCOM, mas também incorpora uma molanãcula chamada MPLA, que éum agonista do receptor semelhante ao toll. Quando essas moléculas se ligam a receptores toll-like nas células do sistema imunológico, elas promovem a inflamação. Os pesquisadores chamam seu novo adjuvante de SMNP (nanoparta­culas de saponina / MPLA).

“Espera¡vamos que isso pudesse ser interessante porque a saponina e os agonistas do receptor toll-like são adjuvantes que foram estudados separadamente e se mostraram muito eficazes”, disse Irvine.

Os pesquisadores testaram o adjuvante injetando-o em camundongos junto com alguns anta­genos diferentes, ou fragmentos de protea­nas virais. Estes inclua­ram dois anta­genos do HIV, bem como os anta­genos da difteria e da gripe. Eles compararam o adjuvante a vários outros adjuvantes aprovados e descobriram que a nova nanoparta­cula a  base de saponina induziu uma resposta de anticorpos mais forte do que qualquer uma das outras.

Um dos anta­genos do HIV que eles usaram éuma nanoparta­cula de protea­na do envelope do HIV, que apresenta muitas ca³pias do anta­geno gp120 que estãopresente nasuperfÍcie viral do HIV. Este anta­geno completou recentemente o teste inicial na fase 1 dos ensaios clínicos. Irvine e Crotty fazem parte do Consortium for HIV / AIDS Vaccine Development no Scripps Research Institute, que conduziu o teste. Os pesquisadores agora esperam desenvolver uma maneira de fabricar o novo adjuvante em grande escala para que ele possa ser testado junto com um tra­mero do envelope do HIV em outro ensaio cla­nico a partir do pra³ximo ano. Os ensaios clínicos que combinam tra­meros de envelope com a vacina tradicional adjuvante de hidra³xido de aluma­nio também estãoem andamento.

“O hidra³xido de aluma­nio éseguro, mas não particularmente potente, então esperamos que (o novo adjuvante) seja uma alternativa interessante para induzir respostas de anticorpos neutralizantes em pessoas”, diz Irvine.

Fluxo rápido

Quando as vacinas são injetadas no braa§o, elas viajam atravanãs dos vasos linfa¡ticos atéos na³dulos linfa¡ticos, onde encontram e ativam as células B. A equipe de pesquisa descobriu que o novo adjuvante acelera o fluxo de linfa para os na³dulos, ajudando o anta­geno a chegar la¡ antes de comea§ar a se decompor. Ele faz isso em parte estimulando células imunes chamadas masta³citos, que anteriormente não eram conhecidas por estarem envolvidas nas respostas a s vacinas.

“Chegar aos na³dulos linfa¡ticos rapidamente éútil porque, uma vez que vocêinjeta o anta­geno, ele comea§a a se decompor lentamente. Quanto mais cedo uma canãlula B puder ver o anta­geno, mais provavelmente ele estara¡ totalmente intacto, de modo que as células B tem como alvo a estrutura, uma vez que estara¡ presente no va­rus nativo ”, diz Irvine.

Além disso, quando a vacina chega aos ga¢nglios linfa¡ticos, o adjuvante faz com que uma camada de células denominadas macra³fagos, que atuam como uma barreira, morra rapidamente, facilitando a entrada do anta­geno nos na³dulos.

Outra maneira de o adjuvante ajudar a impulsionar as respostas imunola³gicas éativando citocinas inflamata³rias que conduzem a uma resposta mais forte. Acredita-se que o agonista TLR que os pesquisadores inclua­ram no adjuvante amplifique essa resposta da citocina, mas o mecanismo exato para isso ainda não éconhecido.

Este tipo de adjuvante também pode ser útil para qualquer outro tipo de vacina de subunidade, que consiste em fragmentos de protea­nas virais ou outras molanãculas. Além de seu trabalho com vacinas contra o HIV, os pesquisadores também estãotrabalhando em uma vacina potencial para Covid-19, junto com o laboratório de J. Christopher Love no Instituto Koch. O novo adjuvante também parece ajudar a estimular a atividade das células T, o que pode torna¡-las aºteis como um componente de vacinas contra o ca¢ncer, que visam estimular as células T do pra³prio corpo a atacar os tumores.

A pesquisa foi financiada pelo Instituto Nacional de Alergia e Doena§as Infecciosas, o Marble Center for Cancer Nanomedicine do Koch Institute, o US Army Research Office atravanãs do Institute for Soldier Nanotechnologies no MIT, o Koch Institute Support (core) Grant do National Cancer Institute , a International AIDS Vaccine Initiative e o Ragon Institute.

 

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