Os pesquisadores investigam por que as vacinas não funcionam tão bem em alguns adultos mais velhos

Um aspecto importante do envelhecimento é como o sistema imunológico muda ao longo do tempo. Tais mudanças têm consequências e contribuem para um maior risco de infecções graves e outras doenças, como o cancro, na população idosa. Pesquisadores do Laboratório Jackson (JAX) e da UConn Health estão investigando rigorosamente por que as vacinas não funcionam tão bem em alguns adultos mais velhos

Streptococcus pneumoniae é um patógeno bacteriano perigoso que causa doenças como pneumonia, meningite e sepse. Os bebés e os idosos correm maior risco de contrair infecções pneumocócicas e as taxas de letalidade aumentam com a idade por razões ainda não bem compreendidas.

Felizmente, várias vacinas desenvolvidas contra os polissacáridos encontrados na superfície do S. pneumoniae, incluindo o PPSV23 (Pneumovax), são geralmente eficazes em adultos mais velhos, embora não sejam tão protectoras como em adultos mais jovens. A combinação (conjugação) do polissacarídeo com uma proteína, como uma variante não tóxica de uma toxina diftérica, pode induzir ativação imune adaptativa adicional, resultando em melhor proteção.

A estratégia foi usada para desenvolver uma nova classe de vacinas conjugadas aprovadas pela FDA (por exemplo, PCV13, Prevnar). Apesar destes avanços, as respostas às vacinas pneumocócicas ainda diminuem com a idade. Além disso, ainda não está claro quais destas duas vacinas são preferíveis em subpopulações de adultos mais velhos.

Para abordar essas lacunas no conhecimento, uma equipe liderada pelo Professor Associado da JAX Duygu Ucar, Ph.D., Professor de Saúde da UConn e Diretor do Centro de Envelhecimento da UConn George Kuchel, MD, CM, e Jacques Banchereau, Ph.D. (Immunoledge, Montclair, NJ), recrutou e vacinou uma coorte de 39 adultos saudáveis, virgens de vacina pneumocócica, todos com 60 anos ou mais, para comparar minuciosamente as características imunológicas pré e pós-vacina.

Suas descobertas, apresentadas em “Características imunológicas de base distintas associadas às respostas às vacinas pneumocócicas polissacarídicas conjugadas e não conjugadas em adultos mais velhos”, publicadas em Imunologia da Natureza, identificar as características biológicas subjacentes às respostas variáveis ​​às duas vacinas diferentes. É importante ressaltar que também revelam preditores de base distintos (ou seja, pré-vacinação) que têm o potencial de afectar as estratégias de vacinação e conduzir a intervenções que são mais eficazes, em virtude de serem mais específicas.

“Compreender quem responderá fortemente a qual vacina nos proporcionará oportunidades de estratificar a população para melhorar a eficácia da vacina a nível populacional, bem como compreender se podemos modular as características imunitárias dos indivíduos antes da vacinação para melhorar os resultados a nível individual, “, diz Ucar.

Indicadores de eficácia

Todos os participantes receberam uma dose única de PPSV23 ou PCV13 de maio até o início do outono. O sangue foi coletado antes da vacinação, depois um, 10, 28 e 60 dias depois para fornecer dados longitudinais. Após a vacinação, os investigadores desenvolveram medidas para quantificar as respostas à vacina e classificar os doadores relativamente à capacidade de resposta dentro da coorte. Embora as respostas globais a ambas as vacinas tenham sido comparáveis, houve diferenças claras nos fenótipos imunológicos iniciais, separando os respondedores fortes e fracos.

A abundância basal de dois tipos específicos de células T, células Th1 e Th17, desempenhou um papel importante nas respostas do PCV13. As células Th1 produzem sinais moleculares para ativar respostas imunes inatas precoces a patógenos, enquanto as células Th17 também contribuem para a resposta de defesa, produzindo um grupo diferente de moléculas sinalizadoras inflamatórias.

Para respostas à vacina PCV13, níveis mais elevados de células Th1 mostraram uma associação positiva e níveis mais elevados de células Th17 uma associação negativa. Assim, uma relação Th1/Th17 pré-vacinação pode ser preditiva da força da resposta do PCV13. Curiosamente, as mulheres têm uma frequência mais elevada de células Th1 e uma frequência mais baixa de células Th1 7 em comparação com os homens e responderam mais fortemente à vacina PCV13.

A partir dos dados de expressão genética pré-vacinação, os investigadores descobriram um módulo genético que incluía genes citotóxicos que estavam associados a respostas reduzidas de PCV13, denominado assinatura CYTOX. O perfil de célula única ligou esta assinatura de expressão genética a células CD16+ natural killer (NK) maduras.

A abundância de células NK CD16+ maduras no sangue foi associada a respostas ao PCV13, onde os respondedores fracos tinham mais células NK CD16+ do que os respondedores fortes. No entanto, a assinatura CYTOX não foi associada a respostas à vacina alternativa PPSV23 – outro conjunto de genes distinto previu respostas ao PPSV23.

“Nosso estudo lembra que abordagens do tipo ‘tamanho único’ não funcionam bem para pacientes mais velhos”, diz Kuchel. “Além disso, se as nossas descobertas puderem ser replicadas noutras populações, poderão oferecer oportunidades notáveis ​​para a implementação de modelos de cuidados para idosos envolvendo Gerontologia de Precisão que sejam mais eficazes em virtude de serem mais precisos, combinando, em última análise, os indivíduos com as vacinas que funcionam melhor para eles. .”

Implicações para a prevenção de doenças

Um aspecto surpreendente do estudo é que os preditores de base para as duas classes disponíveis de vacinas pneumocócicas são bastante distintos e independentes um do outro, apesar de ambas as vacinas utilizarem os mesmos polissacarídeos bacterianos para provocar a resposta imune protetora.

É importante, no entanto, que o artigo mostre que as respostas às duas vacinas podem ser previstas em adultos mais velhos com base em características pré-vacinais específicas, e os resultados implicam que os indivíduos podem ser facilmente estratificados com base na vacina que provavelmente funcionará melhor para eles. Por exemplo, os adultos mais velhos com níveis baixos de células NK CYTOX/CD16+ provavelmente responderão bem à vacina PCV13, enquanto aqueles com CYTOX elevados provavelmente beneficiariam da vacina PPSV23.

No geral, os resultados têm implicações importantes para estratégias de vacinação mais precisas para vacinas pneumocócicas, e potencialmente também para outras vacinas, para melhor proteger os idosos contra infecções e doenças.