Estudo em animais identifica forma potencial de fazer vacinas para combater futuras pandemias

A nova vacina, chamada de vacina pan-coronavírus, ativa anticorpos neutralizantes por meio de uma nanopartícula. A nanopartícula é composta pela parte do coronavírus que permite que ele se ligue a receptores celulares no corpo e é formulada com um intensificador químico chamado adjuvante. O sucesso em primatas é muito importante para os humanos.

Os resultados aparecem na segunda-feira, 10 de maio, no jornal Natureza.

“Começamos este trabalho na primavera passada com o entendimento de que, como todos os vírus, as mutações ocorreriam no vírus SARS-CoV-2, que causa o COVID-19”, disse o autor Barton F. Haynes, MD, diretor. Duke Human Vaccine Instituto (DHVI). “As vacinas de mRNA já estavam em desenvolvimento, então estávamos procurando maneiras de manter sua eficácia assim que essas variantes surgissem.

“Esta abordagem não apenas forneceu proteção contra SARS-CoV-2, mas os anticorpos induzidos pela vacina também neutralizaram variantes preocupantes que se originaram no Reino Unido, África do Sul e Brasil”, disse Haynes. “E os anticorpos induzidos reagiram com um painel bastante grande de coronavírus.”

Haynes e seus colegas, incluindo o autor principal Kevin Saunders, Ph.D., diretor de pesquisa da DHVI, basearam-se em estudos anteriores da SARS, a doença respiratória causada por um coronavírus chamado SARS-CoV-1. Eles descobriram que uma pessoa que havia sido infectada com SARS desenvolveu anticorpos capazes de neutralizar múltiplos coronavírus, sugerindo que um pan-coronavírus poderia ser possível.

O calcanhar de Aquiles dos coronavírus é seu domínio de ligação ao receptor, localizado no pico que liga os vírus aos receptores nas células humanas. Embora esse local de ligação permita que ele entre no corpo e cause uma infecção, ele também pode ser o alvo de anticorpos.

A equipe de pesquisa identificou um determinado local de domínio de ligação ao receptor que está presente no SARS-CoV-2, suas variantes circulantes e vírus de morcego relacionados ao SARS que os torna altamente vulneráveis ​​a anticorpos de neutralização cruzada.

A equipe então projetou uma nanopartícula que mostra esse ponto vulnerável. A nanopartícula é combinada com um adjuvante de pequena molécula, especificamente o agonista do receptor 7 e 8 denominado 3M-052, formulado com Alum, que foi desenvolvido pela 3M e pelo Infectious Diseases Research Institute. O adjuvante estimula a resposta imunológica do corpo.

Em testes de seu efeito em macacos, a vacina de nanopartículas bloqueou a infecção por COVID-19 em 100%. A nova vacina também causou níveis de neutralização significativamente mais altos em animais do que as plataformas de vacinas atuais ou infecção natural em humanos.

“Basicamente, o que fizemos foi tirar várias cópias de uma pequena parte do coronavírus para fazer o sistema imunológico do corpo responder de forma mais intensa”, disse Saunders. “Descobrimos que isso não apenas aumenta a capacidade do corpo de inibir o vírus de causar infecção, mas também atinge esse local de vulnerabilidade de reação cruzada na proteína de pico com mais frequência. Acreditamos que é por isso que esta vacina é eficaz contra SARS-CoV -1, SARS-CoV-2, e pelo menos quatro de suas variantes comuns, além de coronavírus animais adicionais. “

“Houve três epidemias de coronavírus nos últimos 20 anos, então é necessário desenvolver vacinas eficazes que possam atacar esses patógenos antes da próxima pandemia”, disse Haynes. “Este trabalho representa uma plataforma que pode prevenir, suprimir ou extinguir rapidamente uma pandemia.”

Além de Haynes e Saunders, os autores do estudo incluem Esther Lee, Robert Parks1,5, David R. Martinez, Dapeng, Haiyan Chen, Robert J. Edwards, Sophie Gobeil, Maggie Barr, Katayoun Mansour, S. Munir Alam, Laura L. Sutherland, Fangping Cai, Aja M. Sanzone, Madison Berry, Kartik Manne, Kevin W. Bock, Mahnaz Minai, Bianca M. Nagata, Anyway B. Kapingidza, Mihai Azoitei, Longping V. Tse, Trevor D. Scobey, Rachel L. Spreng, R. Wes Rountree, C. Todd DeMarco, Thomas N. Denny, Christopher W. Woods, Elizabeth W. Petzold, Thomas H. Oguin III, Gregory D. Sempowski, Matthew Gagne, Daniel C. Douek, Mark A Tomai, Christopher B. Fox, Robert Seder, Kevin Wiehe, Drew Weissman, Norbert Pardi, Hana Golding, Surender Khurana, Priyamvada Acharya, Hanne Andersen, Mark G. Lewis, Ian N. Moore, David C. Montefiori e Ralph S. Baric.

O estudo foi financiado pelo Estado da Carolina do Norte com fundos da Lei CARES federal; os Institutos Nacionais de Saúde (AI142596, R01AI157155 U54 CA260543, F32 AI152296, T32 AI007151); o North Carolina Policy Collaborative da University of North Carolina em Chapel Hill com financiamento do North Carolina Coronavirus Relief Fund; e um prêmio do Programa de Enriquecimento de Pós-doutorado da Burroughs Wellcome Fund.