Pesquisadores da Universidade de São Paulo (USP) e colaboradores alemães desenvolveram uma estratégia inovadora para a produção de vacinas. Em artigo publicado na revista npj Vaccines, o grupo apresenta a criação de um “imunizante inteligente” a partir de uma versão geneticamente modificada do vírus chikungunya.

A grande vantagem dessa tecnologia é que o patógeno só consegue se replicar uma vez no organismo –o estímulo exato e seguro para treinar o sistema imune a gerar anticorpos, sem apresentar riscos de causar a doença.

Nos testes iniciais feitos em camundongos, uma única dose da formulação foi capaz de proteger os roedores. Mais do que uma solução promissora contra o chikungunya, os resultados abrem caminho para a consolidação de uma nova plataforma vacinal, cuja base tecnológica poderá ser adaptada para o combate a outras doenças no futuro.

“A ideia foi criar um vírus que entra na célula e ativa o sistema imune, mas é fisicamente incapaz de se tornar infeccioso. Assim, o imunizado não apresenta sintomas nem corre o risco de desenvolver a doença. Isso é importante, pois permite uma proteção robusta sem risco de efeitos colaterais, ampliando o uso também para pessoas imunossuprimidas e idosos”, explica Danillo Lucas Alves Esposito, pesquisador da Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto (FCFRP-USP) e primeiro autor do estudo.

A investigação recebeu apoio da Fapesp por meio de três projetos e foi conduzida em parceria com uma equipe da Universidade de Bonn (Alemanha).

Estratégia inédita

Tradicionalmente, as vacinas são produzidas para treinar o sistema imune a partir de vírus atenuados (enfraquecidos por meio de mutações genéticas) ou inativados (incapazes de se replicar). Mais recentemente, a ciência desenvolveu tecnologias que dispensam o uso do patógeno inteiro.

Surgiram assim as vacinas de subunidades proteicas (feitas apenas com fragmentos isolados do vírus), as recombinantes (que utilizam proteínas virais produzidas artificialmente em laboratório), as conjugadas (que unem um pedaço do patógeno a uma proteína mais forte para potencializar a resposta imune) e as de vetor viral (que usam um vírus inofensivo como “veículo” de entrega do antígeno).

Há ainda as modernas vacinas de DNA e RNA, que fornecem as instruções genéticas para que as próprias células do paciente fabriquem a proteína viral e gerem a defesa imunológica.

A nova plataforma proposta no estudo utiliza uma estratégia inédita baseada na inoculação de vírus incapazes de completar a maturação dentro da célula do hospedeiro e de se tornarem infecciosos, apesar de garantir a proteção contra infecções futuras.

“Isso é importante, pois hoje temos uma vacina de vírus atenuado contra o chikungunya que, após um período de suspensão, em 2025, voltou a ser aprovada pelo FDA [agência norte-americana que regula medicamentos], porém com restrições. Ela não é indicada para pessoas muito jovens, idosos, imunocomprometidos ou que têm algumas comorbidades [doenças associadas], pois pode gerar efeitos adversos”, comenta o pesquisador.

Ainda segundo Esposito, quase todo vírus passa por um processo de maturação fundamental para se tornar infeccioso. No caso dos patógenos transmitidos por insetos (arbovírus) – como os causadores da febre chikungunya, da zika, da dengue e da febre amarela –, essa maturação acontece no final do ciclo de replicação dentro da célula hospedeira.

“Especificamente no caso do chikungunya, a maturação depende da remoção de uma proteína de superfície [E3], que cobre a proteína responsável por permitir a entrada do vírus na célula [E2]. Quando a E3 não é removida, a E2 não fica exposta e o vírus não consegue infectar”, explica o pesquisador à Agência Fapesp.

No ciclo natural do vírus chikungunya, quem tem a função de retirar a proteína E3 e permitir que a E2 atue como chave para invadir a próxima célula é a furina, uma enzima do hospedeiro. Para impedir esse processo e conseguir desenvolver o imunizante com o vírus ainda imaturo, os cientistas utilizaram uma linhagem de células humanas que não possui a enzima furina.

Dicas para editar o genoma

Para gerar uma resposta imune eficiente, explica Esposito, o vírus da vacina precisa se replicar ao menos uma vez dentro das células. O desafio dos cientistas era permitir essa etapa inicial sem que o patógeno continuasse se multiplicando.

Para isso, eles modificaram o genoma viral, substituindo o local de ação da furina por uma sequência reconhecida pela enzima do vírus da corrosão do tabaco (TEV), que infecta exclusivamente plantas. Por ser uma enzima totalmente ausente em humanos e mosquitos, essa alteração garante que o patógeno não consiga completar novos ciclos de infecção após a aplicação da vacina.

“Assim, o vírus é ‘ativado’ artificialmente antes da vacinação. Mas, como essa enzima não está presente no organismo humano, o patógeno não consegue realizar novas infecções”, comenta o pesquisador.

Após essa primeira replicação controlada, todos os vírus produzidos já nascem imaturos e incapazes de infectar outras células. “Eles funcionam apenas como antígenos, servindo de modelo para o sistema imune”, completa.

Outro dado interessante do estudo foi que, além da proteção contra o chikungunya, os animais imunizados mostraram capacidade de neutralizar o vírus mayaro, sugerindo um potencial protetor mais amplo. “Como vários arbovírus dependem da furina para se tornarem infecciosos, a plataforma pode ser adaptada para zika, febre amarela e até variantes do SARS-CoV‑2 [o vírus da Covid-19], por exemplo”, diz.

Além de buscar avançar com os testes clínicos da vacina contra o chikungunya, o grupo pretende adaptar essa plataforma vacinal para outros arbovírus.

O artigo Maturation-deficient chikungunya virus elicits protective immune responses in a murine challenge model pode ser lido clicando aqui.