Vacina COVID-19 de baixo custo pode melhorar a imunidade do rebanho em todo o mundo

Uma vacina COVID-19 baseada em proteína e de baixo custo testada em macacos rhesus por pesquisadores e colegas da Stanford Medicine ofereceu imunidade contra variantes conhecidas por pelo menos um ano. Os pesquisadores esperam que a vacina, que pode permanecer fora da geladeira por até duas semanas e pode ser especialmente benéfica para bebês, ajude a aliviar a necessidade de reforços e, ao mesmo tempo, melhore a imunidade do rebanho em todo o mundo.

Se o vacina consegue testes humanos, poderia ser uma alternativa às vacinas de mRNA amplamente utilizadas para COVID-19, sem inconvenientes como alto custo e requisitos de armazenamento em baixa temperatura. As vacinas à base de proteínas, que usam fragmentos de proteínas do vírus-alvo em vez do vírus inteiro, são usadas há décadas para proteger contra doenças como herpes-zóster e hepatite.

“Nossa motivação era criar uma vacina que fornecesse acesso mundial à vacinação”, disse Peter Kim, Ph.D., professor de Bioquímica da Virgínia e DK Ludwig. “No caso das vacinas de mRNA, por exemplo, elas são caras, difíceis de fazer e requerem armazenamento em freezers. Então, queríamos resolver esses problemas com esta vacina.”

A nova vacina é chamada Delta-C70-Ferritin-HexaPro com um adjuvante de alumínio – a substância que estimula uma resposta imune mais forte. É conhecido como DCFHP-alum para abreviar.

Kim é o autor sênior de um artigo publicado em 17 de abril na Natureza Comunicações, que descreve a vacina. Os primeiros co-autores incluem Payton Weidenbacher, Ph.D., um ex-aluno de graduação em química; cientista de pesquisa em bioquímica Mrinmoy Sanyal, Ph.D.; e ex-cientista de pesquisa em bioquímica Natalia Friedland, Ph.D.

Proteção de amplo espectro

Uma grande fração da população mundial precisa de um reforço ou ainda não foi vacinada devido aos requisitos de temperatura e custo. Em alguns países africanos – o continente com menos vacinações per capita – menos de 10% da população é vacinada, de acordo com os Centros Africanos de Controle e Prevenção de Doenças. O DCFHP-alume pode ser distribuído a baixo custo porque pode ser produzido em grandes quantidades e é estável sem refrigeração. Seu adjuvante é o hidróxido de alumínio, ou alúmen, que é barato e amplamente utilizado devido à sua classificação de segurança, inclusive em lactentes.

Kim antecipa que a vacina funcionaria bem como a versão inicial que os bebês recebem. A resposta imunológica de um bebê pode ser mais protetora, disse Kim, se o bebê for primeiro vacinado com uma vacina de amplo espectro que tenha como alvo muitas cepas, como o DCFHP-alum.

A vacina forneceu imunidade em macacos rhesus contra o SARS-CoV-1, um parente distante da linhagem SARS-CoV-2. Ao contrário das vacinas bivalentes Pfizer/BioNTech e Moderna mRNA, que contêm a cepa original de Wuhan e a cepa mutante mais recente, a DCFHP-alum foi desenvolvida usando apenas a primeira cepa da proteína spike.

Essa abordagem evita a “perseguição de variantes”, na qual os pesquisadores continuam mudando a receita do reforço para acompanhar as mutações do vírus.

“O que é empolgante é que poderíamos aumentar a imunidade do rebanho se esses resultados se traduzirem em humanos, porque as pessoas estão cansadas de receber vacinas a cada três ou quatro meses”, disse Kim.

A receita

Ao desenvolver a vacina DCFHP-alume, os cientistas fizeram várias alterações nos picos encontrados na superfície do coronavírus.

Eles primeiro estabilizaram os picos: ao sequestrar nossas células para criar novas partículas de vírus, o coronavírus agarra proteínas em nossas células usando os picos em sua superfície. Uma vez que as proteínas se ligam aos picos, os picos viram do avesso para se fundirem com nossas células. Ao modificar os picos para torná-los mais rígidos, de modo que não possam virar do avesso, as vacinas podem impedir essa adulteração.

Para a segunda mudança, eles fundiram a ferritina, uma nanopartícula que oferece antígenos ao sistema imunológico, para os picos. O uso de nanopartículas, além de estabilizar as proteínas spike, é um estimulante melhor do sistema imunológico, disse Kim, em parte porque as nanopartículas são capturadas por células dendríticas. Essas células capturam antígenos estranhos e os transportam para gânglios linfáticos onde encontram células B e células T – componentes essenciais de uma reação imune.

A terceira mudança foi que os pesquisadores deletaram os últimos 70 aminoácidos, os blocos de construção das proteínas, do pico mais próximo da membrana do vírus. Kim descreveu a região como “uma distração para o sistema imunológico”. As pessoas produzem uma forte resposta de anticorpos contra essa região, mas os anticorpos produzidos não neutralizam o vírus. Ao retirar essa parte da proteína, a hipótese dos cientistas era que a vacina estimularia o sistema imunológico a produzir mais anticorpos que neutralizassem o vírus.

Uma vez desenvolvida a vacina, a equipe imunizou 10 macacos rhesus machos e os dividiu em dois grupos: um que recebeu o reforço 21 dias depois e o outro 92 dias depois. Os animais foram então testados para anticorpos que conferem imunidade ao vírus. Ambos apresentaram resistência após a imunização, que durou pelo menos 250 dias. O reforço administrado após 92 dias provocou uma resposta imune mais robusta do que aquele administrado após 21 dias.

Os pesquisadores deram aos macacos um segundo reforço no dia 381, o que quase eliminou as diferenças de resposta imune observadas nos dois grupos. Ambos tiveram uma resposta imune significativa após o segundo reforço, demonstrando memória do sistema imunológico.

Kim espera ver resultados igualmente promissores nas pessoas. Os ensaios clínicos começarão nos próximos meses.

“Com esta vacina promissora, se ela passar testes clínicospodemos atingir uma grande fração da população não vacinada do mundo ou aqueles que precisam de um reforço”, disse Kim.