Vacinas de nanopartículas podem ser a solução contra viroses como a Dengue e a Febre Amarela

Em um robusto e compreensivo estudo de revisão e análise sistemática da literatura acadêmica, publicado no periódico Pathogens (1), pesquisadores da Universidade Federal de Alfenas (UNIFAL) em colaboração com pesquisadores da Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP) e da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), mostraram o contexto atual do promissor uso da Nanotecnologia no aprimoramento de vacinas, inclusive na criação de imunizantes de próxima-geração para as arboviroses (ex.: Dengue) que tanto acometem países em desenvolvimento como o Brasil.

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As nanopartículas são definidas como dispersões de particulados ou partículas sólidas com um tamanho entre 10 nanômetros (nm) e 100 nm - para se ter uma ideia dessas dimensões, o raio de um átomo de hélio possui 0,1 nm -, as quais demonstram propriedades e funções únicas que não seriam observadas caso as dimensões da partícula fossem maiores. Nas últimas décadas, o campo da nanotecnologia deu um grande salto, e vários produtos hoje em pesquisa, no setor industrial e mesmo no mercado já trazem componentes nanoestruturados. Talvez os mais conhecidos exemplos pelo público em geral sejam as nanopartículas de dióxido de titânio e de óxido de zinco usadas em protetores solares, com a função de absorverem e de refletirem a radiação solar.

Nanopartículas baseadas em compostos orgânicos e inorgânicos - focando na entrega de antígenos (toda substância ou estrutura estranha ao organismo que desencadeia a produção de anticorpos) - têm sido amplamente exploradas como novas plataformas de vacinas devido à habilidade dessas partículas de estimularem o sistema imune e fornecer uma sustentada liberação de antígeno após a administração da nanovacina. O antígeno em si pode ser encapsulado, adsorvido ou dispersado na matriz nanoparticulada. Aliás, as famosas vacinas de mRNA da Pfizer (BNT16b2) e da Moderna (mRNA-1273) contra a COVID-19 (doença causada pelo novo coronavírus), são produzidas com o uso de nanopartículas lipídicas (!) e trazem eficácias globais superiores a 90%, diferente de outras vacinas tradicionais que muitas vezes não superam eficácias globais de 60%.

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As nanopartículas possuem grande potencial como adjuvantes para vários tipos de vacinas, melhorando a absorção e a eficiência do imunizante alvo comparado com outras estratégias alternativas. As nanopartículas podem também fornecer uma controlada e lenta liberação de antígenos, criando um depósito de potencial proteção contra a degradação de antígeno.

Arbovírus são um clado englobando vários vírus patogênicos cujos vetores são em grande parte insetos. Esses vírus são um grave problema em várias regiões tropicais e subtropicais do mundo, incluindo o Brasil. Podemos citar os vírus Chikungunya, da Dengue , Zika e o vírus da febre amarela, todos transmitidos de forma exclusiva ou não pelo mosquito da espécie Aedes aegypti. Tradicionalmente, o combate à disseminação desses vírus é feito através do controle dos vetores, no entanto essa estratégia vem falhando cada vez mais em vários países devido à diversidade de vetores, urbanização descontrolada (invadindo o habitat dos insetos vetores), e aumento da resistência aos inseticidas. Portanto, a vacinação é considerada um dos mais efetivos modos de controlar doenças causadas por arbovírus na população humana.

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No novo estudo de revisão, os pesquisadores resolveram investigar, em específico, o uso das vacinas baseadas em nanopartículas contra os arbovírus. Apesar de terem encontrado limitações na exploração clínica de nanopartículas para a prevenção de infecções com esses vírus - número pequeno de vírus investigados, falta de metodologia de padronização entre os estudos, e reporte não-abrangente de dados clínicos de avaliação in vitro e in vivo -, os pesquisadores concluíram que existe grande potencial no campo.

A revisão encontrou que o tipo de vacina experimental (ainda em fase de pesquisa) mais utilizado em conjunto com nanopartículas são as de subunidade (que só usam partes pequenas do vírus visado), com o segundo lugar ficando para aquelas baseadas em RNA mensageiro (mRNA) - fitas de material genético capazes de orientar a síntese de proteínas associadas a antígenos. A maioria das nanopartículas para a produção de imunizantes é feita de lipídios (gorduras), como as vacinas de mRNA já em uso contra a COVID-19. Quando feitas de uma fonte não orgânica, o material mais comumente usado é o ouro. Infelizmente, porém, nenhuma vacina contra arbovírus ainda existe no mercado, ou seja, não ultrapassou o ambiente laboratorial.

Nesse sentido, os pesquisadores também propuseram um 'mapa' para guiar os pesquisadores a desenvolverem e avaliarem da melhor forma possível o potencial de nanopartículas para induzir respostas imunes protetivas contra os arbovírus, incluindo metodologias de caracterização quantitativa, qualitativa e físico-química das nanopartículas, e sugestão de melhores ferramentas e parâmetros para os experimentos biológicos. Por exemplo, para primatas não-humanos - importantes como modelos para arbovírus, já que esses animais são também hospedeiros e reservatórios naturais para esses vírus em áreas endêmicas -, os pesquisadores concluíram que a quantificação com anticorpos neutralizantes é um bom marcador de imunização eficiente, e que certos cuidados devem ser tomados na hora de comparar as respostas imunes entre primatas e ratos sendo testados.

(1) Publicação do estudo: https://www.mdpi.com/2076-0817/10/1/36