A próxima revolução das vacinas
As vacinas de mRNA transformaram a medicina de doenças infecciosas durante a pandemia de COVID-19, demonstrando que a tecnologia poderia ser desenvolvida, fabricada e implantada em velocidade sem precedentes. Mas as vacinas de mRNA têm limitações reais — elas exigem logística de cadeia de frio que desafia a distribuição em ambientes com poucos recursos, suas respostas imunológicas podem diminuir relativamente rapidamente, e sua fabricação envolve complexidade que limita a capacidade de produção.
Os pesquisadores acreditam que o próximo salto pode vir de uma direção surpreendente: origami de DNA. Os cientistas agora estão testando uma plataforma chamada DoriVac que usa nanoestruturas de DNA dobradas – formas geométricas montadas a partir de fitas de DNA com precisão quase atômica – para entregar antígenos ao sistema imunológico de uma forma que produz respostas mais fortes e duradouras do que as abordagens convencionais.
Como o origami de DNA funciona em vacinas
O origami de DNA é uma técnica na qual fitas simples de DNA são dobradas em formas bidimensionais e tridimensionais precisas usando fitas curtas de DNA complementares como grampos. As nanoestruturas resultantes podem ser projetadas para quase qualquer geometria e podem ser funcionalizadas com proteínas, pequenas moléculas ou outras cargas biológicas em locais específicos e programáveis.
Na plataforma DoriVac, essas nanoestruturas são carregadas com proteínas antigênicas dispostas em padrões que imitam como os antígenos aparecem na superfície de vírus reais. Esse arranjo espacial é crítico. As células B do sistema imunológico respondem mais vigorosamente aos antígenos exibidos em matrizes repetidas e ordenadas — semelhantes às proteínas de superfície de um patógeno real — do que aos antígenos apresentados em solução.
Resultados iniciais
Em estudos iniciais realizados em camundongos e modelos de células imunológicas humanas, DoriVac produziu tanto respostas fortes de anticorpos quanto respostas robustas de células T. A resposta de células T é particularmente notável: as vacinas de mRNA se destacam em gerar respostas de anticorpos, mas têm sucesso variável em produzir imunidade de células T, que é especialmente importante para eliminar infecções estabelecidas e fornecer proteção de longa duração.
Os pesquisadores relataram que a apresentação de antígenos estruturada de DoriVac ativou mais efetivamente as células dendríticas — as células profissionais apresentadoras de antígenos do sistema imunológico — em comparação com os antígenos entregues em forma solúvel. A ativação de células dendríticas é um gargalo fundamental na geração de respostas fortes de células T.
Vantagens de fabricação
Além do desempenho imunológico, a plataforma DoriVac pode oferecer vantagens significativas de fabricação sobre as vacinas de mRNA. O DNA é quimicamente mais estável do que o RNA, reduzindo os requisitos de cadeia de frio e estendendo a vida útil em condições ambientes. A síntese de nanoestruturas de DNA pode ser realizada usando infraestrutura de síntese de DNA existente e não requer a formulação especializada de nanopartículas lipídicas da qual as vacinas de mRNA dependem.
Os pesquisadores também observam que o design modular de nanoestruturas de origami de DNA torna a plataforma intrinsecamente adaptável. Alterar o alvo antigênico requer modificar a carga útil anexada em vez de reprojetar o sistema de entrega subjacente — uma característica que poderia permitir resposta rápida a ameaças emergentes de doenças infecciosas.
Caminho para ensaios clínicos
A plataforma DoriVac permanece em estágio pré-clínico, com questões significativas pendentes sobre seu comportamento em sujeitos humanos e sua escalabilidade para produção em nível pandêmico. Os pesquisadores estão visando doenças onde as limitações da tecnologia vacinal existente são mais agudas — HIV, ebola e variantes de COVID-19 — como prioridades iniciais de desenvolvimento clínico.
O desenvolvimento de vacinas contra o HIV desafiou o campo por quatro décadas, sendo a dificuldade de gerar anticorpos amplamente neutralizadores contra as proteínas de superfície que sofrem mutação rápida do vírus permanecendo como o obstáculo central. A abordagem DoriVac para apresentação estruturada de antígenos é uma de várias estratégias que os pesquisadores estão perseguindo para superar essa barreira.
Este artigo é baseado em reportagens da Science Daily. Leia o artigo original.
Originally published on sciencedaily.com
