Desde reforços da Covid até vacinas anuais contra a gripe, a maioria de nós fica se perguntando: por que tantas, com tanta frequência?

Há uma razão para atualizar as vacinas. Os vírus sofrem mutações rapidamente, o que pode ajudá-los a escapar do sistema imunológico do corpo, colocando pessoas previamente vacinadas em risco de infecção. Usando a modelagem de IA, os cientistas têm conseguido cada vez mais prever como os vírus evoluirão. Mas eles mudam rapidamente e ainda estamos tentando recuperar o atraso.

Uma estratégia alternativa é quebrar o ciclo com uma vacina universal que possa treinar o corpo para reconhecer um vírus apesar da mutação. Essa vacina poderia erradicar novas estirpes de gripe, mesmo que o vírus se tenha transformado em formas quase irreconhecíveis. A estratégia também poderia finalmente trazer uma vacina para pessoas como o HIV, que até agora notoriamente evitado décadas de esforços.

Este mês uma equipe da UC California Riverside liderada pelo Dr. Shou-Wei Ding projetou uma vacina que desencadeou um componente surpreendente do sistema imunológico do corpo contra vírus invasores.

Em camundongos bebês sem células imunológicas funcionais para evitar infecções, a vacina defendeu contra doses letais de um vírus mortal. A proteção durou pelo menos 90 dias após a injeção inicial.

A estratégia baseia-se numa teoria controversa. A maioria das plantas e fungos tem uma defesa inata contra vírus que destrói o seu material genético. Chamada de interferência de RNA (RNAi), os cientistas debatem há muito tempo se o mesmo mecanismo existe em mamíferos – incluindo humanos.

“É um sistema incrível porque pode ser adaptado a qualquer vírus”, disse o Dr. Olivier Voinnet, do Instituto Federal Suíço de Tecnologia, que defendeu a teoria com Ding. disse Natureza no final de 2013.

Um universo de RNA oculto

As moléculas de RNA geralmente estão associadas à tradução de genes em proteínas.

Mas não são apenas mensageiros biológicos. Uma grande variedade de pequenas moléculas de RNA percorrem nossas células. Alguns componentes proteicos transportam através da célula durante a tradução do DNA. Outros mudam a forma como o DNA é expresso e podem até atuar como um método de herança.

Mas fundamentais para a imunidade são pequenas moléculas de RNA interferentes, ou siRNAs. Nas plantas e nos invertebrados, essas moléculas são defensoras ferozes contra ataques virais. Para se replicarem, os vírus precisam de sequestrar a maquinaria da célula hospedeira para copiar o seu material genético – muitas vezes, é o ARN. As células invadidas reconhecem o material genético estranho e lançam automaticamente um ataque.

Durante esse ataque, chamado de interferência de RNA, a célula corta o genoma de RNA dos vírus invasores em pequenos pedaços – siRNA. A célula então vomita essas moléculas virais de siRNA no corpo para alertar o sistema imunológico. As moléculas também se agarram diretamente ao genoma do vírus invasor, impedindo sua replicação.

Aqui está o chute: as vacinas baseadas em anticorpos geralmente têm como alvo um ou dois locais de um vírus, tornando-os vulneráveis ​​à mutação caso esses locais mudem de composição. A interferência de RNA gera milhares de moléculas de siRNA que cobrem todo o genoma – mesmo que uma parte de um vírus sofra mutação, o restante ainda estará vulnerável ao ataque.

Este poderoso sistema de defesa poderá lançar uma nova geração de vacinas. Só há um problema. Embora tenha sido observado em plantas e moscas, ainda não se sabe se existe em mamíferos. altamente controverso.

“Acreditamos que o RNAi é antiviral há centenas de milhões de anos”, disse Ding disse Natureza em 2013. “Por que nós, mamíferos, abandonaríamos uma defesa tão eficaz?”

Assassinos virais natos

No estudo de 2013 in Ciência, Ding e colegas sugeriram que os mamíferos também têm um mecanismo antiviral de siRNA – ele é apenas reprimido por um gene transportado pela maioria dos vírus. Apelidado de B2, o gene atua como um “freio”, sufocando qualquer resposta de interferência de RNA das células hospedeiras, destruindo sua capacidade de produzir fragmentos de siRNA.

Livrar-se do B2 deve fazer com que a interferência do RNA volte a funcionar. Para provar a teoria, a equipe projetou geneticamente um vírus sem um gene B2 funcional e tentou infectar células de hamster e camundongos bebês imunocomprometidos. Chamado de vírus Nodamura, é transmitido por mosquitos na natureza e costuma ser mortal.

Mas sem a B2, mesmo uma dose letal do vírus perdia o seu poder infeccioso. Os filhotes de ratos geraram rapidamente uma grande dose de moléculas de siRNA para eliminar os invasores. Como resultado, a infecção nunca se instalou e as criaturas – mesmo quando já imunocomprometidas – sobreviveram.

“Eu realmente acredito que a resposta do RNAi é relevante para pelo menos alguns vírus que infectam mamíferos”, dito Ding na época.

Vacinas da Nova Era

Muitas vacinas contêm uma versão morta ou viva, mas modificada, de um vírus para treinar o sistema imunológico. Quando confrontado novamente com o vírus, o corpo produz células T para matar o alvo, células B que bombeiam anticorpos e outras células de “memória” imunológica para alertar contra ataques futuros. Mas os seus efeitos nem sempre duram, especialmente se um vírus sofrer mutação.

Em vez de reunir as células T e B, desencadear a resposta do siRNA do corpo oferece outro tipo de defesa imunológica. Isto pode ser feito eliminando o gene B2 em vírus vivos. Estes vírus podem ser formulados num novo tipo de vacina, que a equipa tem trabalhado para desenvolver, contando com a interferência do RNA para afastar invasores. A inundação resultante de moléculas de siRNA desencadeada pela vacina também proporcionaria, em teoria, alguma proteção contra futuras infecções.

“Se fizermos um vírus mutante que não consegue produzir a proteína para suprimir o nosso RNAi [interferência de RNA], podemos enfraquecer o vírus. Ele pode se replicar até certo ponto, mas depois perde a batalha para a resposta do RNAi do hospedeiro”, disse Ding. dito em um comunicado de imprensa sobre o estudo mais recente. “Um vírus enfraquecido desta forma pode ser usado como vacina para reforçar o nosso sistema imunitário RNAi.”

In o estudo, sua equipe tentou a estratégia contra o vírus Nodamura removendo seu gene B2.

A equipe vacinou camundongos bebês e adultos, ambos geneticamente imunocomprometidos, pois não conseguiam montar defesas de células T ou B. Em apenas dois dias, a única dose protegeu totalmente os ratos contra uma dose mortal do vírus, e o efeito durou mais de três meses.

Os vírus são mais prejudiciais para populações vulneráveis ​​– crianças, idosos e indivíduos imunocomprometidos. Devido ao seu sistema imunológico enfraquecido, as vacinas atuais nem sempre são tão eficazes. O desencadeamento do siRNA pode ser uma estratégia alternativa para salvar vidas.

Embora funcione em ratos, ainda não se sabe se os humanos respondem de forma semelhante. Mas há muito pelo que esperar. A proteína “freio” B2 também foi encontrada em muitos outros vírus comuns, incluindo dengue, gripe e uma família de vírus que causa febre, erupção cutânea e bolhas.

A equipe já está trabalhando em uma nova vacina contra a gripe, utilizando vírus vivos sem a proteína B2. Se for bem-sucedida, a vacina poderá ser potencialmente produzida como um spray nasal – esqueça a injeção de agulha. E se a sua teoria do siRNA se confirmar, tal vacina poderá afastar o vírus mesmo quando este sofre mutação para novas estirpes. O manual também pode ser adaptado para lidar com novas variantes da Covid, RSV ou qualquer outra natureza que nos lance a seguir.

Esta estratégia de vacina é “amplamente aplicável a qualquer número de vírus, amplamente eficaz contra qualquer variante de um vírus e segura para um amplo espectro de pessoas”, autor do estudo, Dr. dito no comunicado de imprensa. “Esta pode ser a vacina universal que procurávamos.”

Crédito de imagem: Diana Polekhin / Unsplash

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• Fonte: https://singularityhub.com/2024/04/22/a-universal-vaccine-against-any-viral-variant-a-new-study-suggest-its-possible/