Conheça as diferentes abordagens tecnológicas para desenvolver uma vacina

Pesquisadores têm utilizado DNA, RNAm e proteína combinante para encontrar uma vacina capaz de combater o novo coronavírus.

A pandemia da COVID-19 iniciou uma corrida para o desenvolvimento de uma vacina capaz de combater o novo coronavírus. Embora exista uma maneira tradicional de criá-la, muitos laboratórios têm apostado em tecnologia para acelerar o cronograma de testes.

Aqui vale um parêntese para reforçar que a tecnologia sobre a qual vamos falar nesse texto diz respeito ao conhecimento técnico e científico e suas aplicações a um campo particular. No caso as diferentes abordagens existentes para se chegar a uma vacina para o SARS-CoV-2.

Mas, por que estamos explicando isso? O site da revista Wired produziu um vídeo com três pesquisadores que estão na linha de frente no desenvolvimento de vacinas para a COVID-19 a partir de três tecnologias: DNA, RNA e proteína recombinante.

Existem hoje no mundo 136 iniciativas para se encontrar uma vacina para o novo coronavírus, sendo 10 delas já na fase clínica, ou seja, com teste em humanos. A maioria, como mostra esta matéria da revista científica Nature, usa como abordagem o uso de uma proteína do vírus como base da vacina para ensinar o corpo a identificá-la e, assim que contaminado, combatê-la.

Ao longo do texto, explicamos como cada cientista entrevistado pela Wired espera obter bons resultados com os testes e as expectativas de disponibilizar uma vacina em larga escala nos próximos meses.

Como uma vacina é desenvolvida de maneira tradicional?

Uma vacina “tradicional” é desenvolvida da seguinte forma: uma versão enfraquecida ou morta do vírus é injetada no corpo de uma pessoa para que o sistema imunológico dela esteja preparado para combater os agentes infecciosos quando estes entrarem no corpo.

É assim que funciona a vacina da gripe (que você deve tomar todos os anos). E essa é a abordagem da vacina para o coronavírus que será testada e produzida aqui no Brasil, em uma parceria entre o Instituto Butantan e a farmacêutica chinesa Sinovac.

SAIBA MAIS: Como a tecnologia MinION ajudou o sequenciamento do coronavírus no Brasil

O desenvolvimento de uma vacina acontece em etapas e deve seguir um rígido protocolo ético, como mostra esta publicação do site Estadão.

Em um resumo, são 6 fases:

1. Identificação do agente causador da doença.
2. Fragmentação do vírus inativo para a produção de antígenos.
3. Testes em animais.
4. Testes em humanos (de pequenos grupos de voluntários a milhares de pessoas).
5. Avaliação final das agências regulatórias.
6. Fabricação.

Caso uma vacina contra a COVID-19 seja disponibilizada até o fim do ano ou em 2021, será o desenvolvimento mais rápido até então visto. Para se ter uma ideia, o vírus do Sarampo foi identificado em 1953 e uma vacina só foi aprovada dez anos depois (veja mais neste material da revista Super Interessante).

Vacina com proteína recombinante

Proteína recombinante é a produção artificial de proteínas a partir de genes (segmento de uma molécula de DNA) clonados. É com esta tecnologia que o cientista americano Peter Jay Hotez, da Bayor College of Medicine (Estados Unidos) espera encontrar uma imunização contra a COVID-19.

Uma vacina com proteína recombinante contém partes do agente patogênico (coronavírus) geneticamente modificadas e combinadas com um estimulante imunológico, para aumentar a produção de anticorpos.

Na prática, ela funcionaria da seguinte forma: a vacina injeta no corpo humano a proteína spike do coronavírus (responsável por invadir uma célula) isoladamente. Sem a companhia do vírus, a proteína é inofensiva, mas importante para que o corpo crie defesas para combatê-la em uma futura exposição ao vírus.

Os testes foram realizados em dois tipos de ratos. Um modificado geneticamente que carrega o receptor ACE2 (proteína que facilita a entrada do coronavírus no nosso organismo) e outro infectado com uma versão adaptada do vírus.

Atualmente, a equipe de Peter Jay espera aprovação para dar início aos ensaios da vacina.

Prós: vacinas baseadas em uma proteína do vírus são fáceis de fabricar e fornecem respostas imunológicas comprovadas.

Contras: como a vacina exige estimulante imunológico, ela pode causar efeitos colaterais. Além disso não há certeza sobre o tempo de imunidade que ela pode garantir.

Pfizer desenvolve pesquisas com RNA mensageiro

O RNA mensageiro (RNAm) é um ácido ribonucleico que vai transferir as informações do DNA até o citoplasma das células. E o corpo humano possui inúmeros RNAm para codificar diversas proteínas e “dizer” às células o que elas precisam fazer.

Neste caminho, Kathrin Jabsen, head de pesquisa e desenvolvimento de vacinas da Pfizer, espera que a sua solução crie pequenas partes do antígenos (o novo coronavírus, no caso) para que o sistema imunológico aprenda o que ele deve combater em uma futura contaminação.

“A beleza disso é que é uma maneira segura de ensinar o sistema imunológico como esse invasor parece”, disse Jabsen.

A pesquisa da Pfizer envolve a criação de um RNAm específico. Esse ácido não vai codificar uma proteína celular. Na verdade, vai codificar a proteína viral, gerando os anticorpos necessários para matar as células do novo coronavírus e erradicar a infecção em uma pessoa.

As dosagens já foram testadas em ratos e, agora, a Pfizer selecionou quatro candidatos para os ensaios clínicos. A próxima etapa será decidir quais dos voluntários continuarão no estudo.

Prós: vacina funciona como manual de instruções para células das pessoas produzirem proteínas spike. Além disso, o tempo de desenvolvimento é mais rápido.

Contras: Essa abordagem de criação de vacina nunca foi testada anteriormente em um grande número de pessoas, por isso não se sabe ao certo se ela será eficiente e segura.

Uso de DNA vai instruir células a criar antígenos

Joseph Kim, CEO da Inovio, companhia de biotecnologia, tem apostado em uma vacina baseada em DNA para combater a COVID-19. Neste caso, partes do DNA do vírus são injetadas nas células epidérmicas.

Joseph Kim, CEO da Inovio, companhia de biotecnologia, tem apostado em uma vacina baseada em DNA para combater a COVID-19. Neste caso, partes do DNA do vírus são injetadas nas células epidérmicas.

O funcionamento é bem semelhante ao que explicamos no tópico anterior. Uma vez no corpo humano, essas partes vão instruir as células a fabricarem os antígenos codificados pelo DNA humano, fazendo com que o sistema imunológico da pessoa reaja gerando respostas contra o vírus.

Assim, quando for exposto ao vírus, o corpo já terá suas células de defesa prontas para evitar a contaminação.

Os testes da Inovio também tiveram início em ratos. No entanto, alguns ensaios clínicos foram feitos paralelamente em outros animais, como coelhos, porcos da Guiné e Primatas Não Humanos (PNH).

Os testes em humanos começaram em abril com o primeiro voluntário recebendo uma dose da vacina. Atualmente, 40 pessoas já receberam a primeira dose e a companhia espera os resultados clínicos.

Prós: Vacinas que usam parte do material genético do vírus podem ser desenvolvidas mais rapidamente. As vacinas que usam fita dupla de DNA são mais estáveis

Contras: Tem os mesmos contras da abordagem anterior: a falta de “histórico” deixa em aberto questões sobres segurança e eficácia.

Ficou com curiosidade para saber mais como funcionam as vacinas? Você pode conferir o vídeo da Wired abaixo (áudio e legendas em inglês) ou clicando aqui:

Outro material interessante para entender um pouco mais da tecnologia na produção de vacinas para o coronavírus pode ser vista nessa matéria do jornal USA Today.

Principais destaques desta matéria

• Diversas empresas buscam desenvolver uma vacina para o novo coronavírus.
• Pesquisas têm utilizado DNA, RNAm e proteína combinante para chegar numa solução.
• Confira um vídeo da revista Wired mostrando as diferenças entre esses três tipos de desenvolvimento.