Abrindo a porta para uma vacina para múltiplas infecções infantis

Uma vacina que combata as bactérias que causam até 200 milhões de infecções infantis todos os anos poderia ser possível, dizem os especialistas.

No primeiro estudo deste tipo, uma equipa internacional, incluindo os do Instituto Wellcome Sanger, da Universidade de Oslo, da Universidade de Oxford e da Unidade de Investigação da Malária Shoklo da Universidade Mahidol, na Tailândia, analisou genomas novos e existentes de Haemophilus influenzae (H. influenzae), a partir de amostras globais recolhidas entre 1962 e 2023.

H. influenzae é um tipo de bactéria que pode causar uma série de infecções que são amplamente tratadas com antibióticos, mas apesar do nome, não causa gripe.

Publicado em Microbiologia da Naturezadescobriram uma extensa resistência aos antibióticos, com algumas estirpes resistentes à maioria das classes de antibióticos, e sugerem que existe uma necessidade urgente de aumentar ainda mais o H. influenzae nos sistemas de monitorização globais.

A equipe descobriu que o H. influenzae de todo o mundo mostra surpreendentemente pouca variação genética, sugerindo que uma vacina universal que atinja características comuns poderia ser desenvolvida. Potenciais candidatos a vacinas foram previamente identificados e este estudo ajuda a preparar o caminho para que mais sejam descobertos.

Embora exista uma vacina altamente eficaz para o H. influenzae tipo b (Hib), que pode causar meningite infantil e outras infecções potencialmente fatais, esta não funciona contra quaisquer outras estirpes da mesma espécie.

Uma dessas cepas é a H. influenzae não tipável (NTHi), que é a principal causa de infecções agudas de ouvido em crianças, causando cerca de 175 milhões de casos por ano em todo o mundo. Também pode causar sinusite e conjuntivite e é uma causa frequente de pneumonia.

A pneumonia é uma doença potencialmente fatal que também pode causar danos permanentes aos pulmões e é particularmente comum entre crianças pequenas em países com poucos recursos.

No primeiro estudo de sequenciação do genoma em grande escala do H. influenzae, os cientistas do Instituto Sanger e os seus colaboradores foram também os primeiros a utilizar a genómica para investigar exaustivamente o H. influenzae em populações de grande incidência, como as que vivem na fronteira entre a Tailândia e Mianmar.

A equipe sequenciou esfregaços nasais de crianças no campo de Maela para pessoas deslocadas na Tailândia, fornecendo 4.474 genomas, e combinou-os com 5.976 genomas publicados disponíveis de H. influenzae para fornecer uma imagem global da evolução e epidemiologia desta espécie.

No campo de Maela, mais de 95% dos H. influenzae associados à pneumonia eram cepas NTHi. Isto destaca a eficácia desta bactéria em causar doenças e vencer a competição tanto com o Hib como com outras estirpes da espécie, mesmo numa população não vacinada contra o Hib. A equipe não encontrou nenhuma variante genética do NTHi mais comum entre os casos de pneumonia, sugerindo que todas têm a mesma capacidade de causar doença invasiva.

A extensa resistência a múltiplas drogas (MDR) foi comum entre as amostras de NTHi de Maela e também encontrada em todo o mundo.

Através de análises extensivas de toda a colecção global de genomas, a equipa descobriu que o H. influenzae não tem linhagens específicas de cada país ou de evolução individual, que são normalmente observadas noutras bactérias causadoras de doenças respiratórias importantes.

Em vez disso, apesar de terem níveis extremamente elevados de recombinação genética, onde o material genético é trocado entre diferentes bactérias durante a reprodução, há uma baixa variação global no genoma.

Este é um exemplo de selecção negativa generalizada, onde novas alterações genéticas são constantemente removidas e é promissor para as perspectivas de desenvolvimento futuro de vacinas.

Neil MacAlasdair, co-autor anteriormente no Instituto Wellcome Sanger e na Universidade de Oslo, e agora no Instituto Europeu de Bioinformática do EMBL (EMBL-EBI), disse: “O sequenciamento do genoma em alta escala pode revelar padrões em nível populacional que antes eram impossíveis de ver, tornando-se uma técnica inestimável na compreensão da propagação, impacto e evolução de doenças infecciosas.

“Ao estudar quase dez mil amostras de Haemophilus influenzae, começámos a construir uma base de conhecimento sobre a diversidade genética de toda a espécie em relação à estirpe para a qual temos uma vacina.

“Embora o H. influenzae seja altamente recombinável, existem processos evolutivos que preservam a maior parte do genoma. Compreender mais sobre estas secções conservadas pode ser a chave para desbloquear uma vacina eficaz que previna doenças causadas por todas as estirpes de H. influenzae, reduzindo a nossa dependência de antibióticos de largo espectro.”

Anna Pöntinen, coautora da Universidade de Oslo, disse: “Nosso estudo mostra que, ao contrário de outras bactérias que são as principais causas de infecções respiratórias, não existem populações isoladas de Haemophilus influenzae em diferentes regiões. Esta é uma boa notícia, pois se houvesse muitas variantes locais diferentes, teria sido muito mais desafiador desenvolver uma vacina.

“As nossas descobertas apoiam a nossa hipótese original: que é possível desenvolver uma vacina universal para proteger contra todos os tipos de infecções causadas por Haemophilus”.

O professor Paul Turner, co-autor sênior do Centro de Medicina Tropical e Saúde Global da Universidade de Oxford, disse: “As infecções de ouvido são uma das razões mais comuns para a prescrição de antibióticos em crianças, e o Haemophilus influenzae é uma das bactérias mais importantes que as causam.

“A extensa resistência aos antibióticos nestas estirpes bacterianas é observada tanto na nossa análise genómica como na prática em ambientes de cuidados de saúde, restando apenas um tipo de antibiótico eficaz em algumas regiões do mundo. Temos de encontrar novas formas de combater estas infecções, como através da vacinação, para garantir que todos estejam protegidos dos riscos duplos de infecção e resistência aos antibióticos”.

O professor Jukka Corander, co-autor sênior do Instituto Wellcome Sanger e da Universidade de Oslo, disse: “Nosso estudo traz um avanço significativo na compreensão da epidemiologia e evolução das espécies bacterianas Haemophilus influenzae. As bactérias causadoras de doenças e as infecções resistentes ao tratamento não são restritas por fronteiras; descobrimos que elas estão presentes globalmente. Portanto, elas representam uma ameaça global e precisam ser monitoradas nesta escala.”