Seringa para frasco de vacina

Pesquisadores da Duke University desenvolveram uma nova vacina contra gripe visando a região mais estável do pedúnculo da proteína hemaglutinina, mostrando-se promissora em camundongos e furões por fornecer proteção mais ampla e duradoura contra a gripe. Esta abordagem poderia diminuir a necessidade de vacinações anuais contra a gripe e melhorar os resultados da saúde global.

A vacina experimental tem como alvo partes do vírus da gripe que não mudam.

Os pesquisadores da Duke abriram um novo caminho no ataque contra os vírus da gripe, criando uma vacina que incentiva o sistema imunológico a atingir uma parte do vírus. vírus superfície menos variável.

A sua abordagem funcionou bem em experiências com ratos e furões e pode levar a vacinas contra a gripe mais amplamente protectoras e a uma menor dependência de uma vacina anual adaptada às versões do vírus desse ano. Mesmo com as vacinas, a gripe mata cerca de meio milhão de pessoas todos os anos em todo o mundo.

Esta nova abordagem de vacina, descrita hoje (1º de maio) na revista Medicina Translacional Científicafaz parte de um esforço de 5 anos para desenvolver uma vacina universal contra a gripe de maior duração, capaz de combater todas as versões do vírus.

Compreendendo os desafios da gripe e das vacinas

As cepas de influenza são referidas por um código abreviado, H5N1, por exemplo, que descreve quais sabores de duas proteínas de superfície específicas elas carregam. O H (às vezes HA), é a hemaglutinina, uma proteína em forma de pirulito que se liga a um receptor em uma célula humana, o primeiro passo para colocar o vírus dentro da célula. O N é a neuraminidase, uma segunda proteína que permite que um vírus recém-criado escape da célula hospedeira e infecte outras células.

“Na partícula do vírus, há cinco a 10 vezes mais hemaglutinina do que neuraminidase”, disse Nicholas Heaton, PhD, professor associado de genética molecular e microbiologia na Duke que liderou a pesquisa. “Se tomássemos o seu sangue para ver se você está protegido contra uma cepa de gripe, estaríamos medindo o que seus anticorpos fazem à hemaglutinina como a melhor métrica do que provavelmente acontecerá com você. Os correlatos mais fortes de proteção têm a ver com a imunidade dirigida pela hemaglutinina.”

As vacinas ensinam o sistema imunológico a reagir a pedaços do vírus que foram especificamente adaptados às versões da gripe que se espera que sejam as mais ameaçadoras na próxima temporada de gripe. A razão pela qual precisamos de uma nova vacina contra a gripe a cada outono não é porque a vacina se desgasta; é porque o vírus da gripe está constantemente a alterar as proteínas de superfície que as vacinas têm como alvo.

As vacinas contra a gripe – e o sistema imunológico – tendem a atingir a “cabeça” da hemaglutinina, em forma de bulbo, e não o pedúnculo. Mas os detalhes dessa região da cabeça também mudam constantemente, criando uma corrida armamentista entre o desenho da vacina e os vírus. O talo, em comparação, muda muito menos.

Esquema do CDC do vírus da gripe

Um diagrama esquemático do vírus influenza, mostrando as proteínas de superfície hemaglutinina (azul, em forma de amendoim) e neuraminidase (vermelha, em forma de flor), às quais os anticorpos se ligam durante uma resposta imune. Uma nova vacina da Duke ajuda o sistema imunológico a atingir o pedúnculo da proteína hemaglutinina, e não o seu topo. Crédito: Centros de Controle de Doenças dos EUA

Inovações no design de vacinas

“Vários grupos passaram e mutagenizaram experimentalmente toda a hemaglutinina e perguntaram ‘quais áreas podem mudar e ainda permitir que a hemaglutinina funcione?’” Explicou Heaton. “E a resposta é: você não pode realmente mudar a haste e esperar que ela continue a funcionar.”

Assim, a equipe de Duke procurou projetar proteínas que provocassem uma resposta imunológica mais focada no caule do que na cabeça. “O vírus evoluiu para que o sistema imunológico reconheça essas (características na região da cabeça). Mas estas são as formas que o vírus pode mudar. Essa é uma estratégia insidiosa”, disse Heaton.

Usando a edição genética, eles criaram mais de 80 mil variações da proteína hemaglutinina com alterações em uma porção logo no topo do domínio da cabeça e depois testaram uma vacina preenchida com uma mistura dessas variações em camundongos e furões.

Devido à ampla variedade de conformações da cabeça apresentadas ao sistema imunológico e à consistência relativa dos pedúnculos, essas vacinas produziram mais anticorpos contra a porção do pedúnculo da hemaglutinina em resposta. “A oportunidade para o sistema imunológico ver aquela (porção da cabeça) repetidamente como precisa está comprometida porque há diversidade ali”, disse Heaton.

Em testes de laboratório e em animais, a vacina experimental fez com que o sistema imunológico respondesse mais fortemente às regiões do caule porque elas permaneciam consistentes. Isto impulsionou a resposta imunitária à vacina em geral e, em alguns casos, até melhorou também as respostas de anticorpos à região da cabeça da proteína.

Potencial para proteção ampla e durável

“Os anticorpos contra o talo funcionam de maneira diferente”, disse Heaton. “Seu mecanismo de proteção não é necessariamente bloquear a primeira etapa da infecção. Então a nossa ideia era: ‘E se conseguirmos criar uma vacina que nos dê ambos? E se conseguirmos obter bons anticorpos para a cabeça e, ao mesmo tempo, também obter anticorpos para o pedúnculo, caso a seleção da vacina esteja errada ou se houver uma pandemia?’”

“Essencialmente, o jornal diz: Sim, podemos conseguir isso”, disse Heaton.

Depois de uma dose da vacina altamente variante ter sido administrada em algumas experiências, 100% dos ratos evitaram a doença ou a morte devido ao que deveria ter sido uma dose letal de vírus da gripe.

Os próximos passos da pesquisa tentarão entender se o mesmo nível de imunidade pode ser alcançado apresentando menos de 80 mil variantes de hemaglutinina.

Referência: “Vacinação com misturas de hemaglutinina antigenicamente complexas confere ampla proteção contra a doença da gripe”, Zhaochen Luo, Hector A. Miranda, Kaitlyn N. Burke, M. Ariel Spurrier, Madison Berry, Erica L. Stover, Rachel L. Spreng, Greg Waitt , Erik J. Soderblom, Andrew N. Macintyre, Kevin Wiehe, Nicholas S. Heaton, 1º de maio de 2024, Medicina Translacional Científica.
DOI: 10.1126/scitranslmed.adj4685

Esta pesquisa foi financiada em parte por um contrato do NIH/Instituto Nacional de Alergia e Doenças Infecciosas (75N93019C00050). Também envolveu o uso do Laboratório Regional de Biocontenção Duke, que recebeu apoio parcial para construção do NIH/NIAID (UC6 AI058607)

Zhaochen Luo e Nicholas Heaton possuem uma patente sobre os métodos usados ​​para criar grandes bibliotecas de antígenos para este estudo.



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