Tecnologias clássicas e novas competem para ser a primeira vacina contra a covid-19

A pergunta que fica na mente de todos, cientistas e público em geral, é: quando estará disponível uma vacina segura e eficaz contra a covid-19? Dado que a raça humana pratica a vacinação de uma forma ou de outra há centenas de anos, pode parecer uma tarefa simples preparar uma vacina contra a covid-19. Mas, na realidade, o desenvolvimento de uma nova vacina continua sendo um empreendimento científico desafiador e o caminho do laboratório para a clínica é muitas vezes um caminho sinuoso. Para debater essa questão crítica, este blog apresentará uma visão geral das abordagens gerais de vacinas e fornecerá mais informações sobre o pipeline de vacinas contra a covid-19 atual e em rápido avanço.

Leia o Relatório especial do CAS: Research and Development on Therapeutic Agents and Vaccines for COVID-19 and Related Human Coronavirus Diseases, publicado recentemente na ACS Central Science.

Muitos caminhos para induzir a imunidade

A abordagem clássica da vacinação baseia-se em duas categorias de vacinas, atenuadas vivas e mortas. Entre elas estão as vacinas mais reconhecidas que recebemos na infância contra doenças como poliomielite e sarampo, caxumba e rubéola (MMR), respectivamente. Embora esses tipos de vacina sejam eficazes para a maioria dos indivíduos, ainda há uma extensa investigação em andamento para tornar as vacinas mais seguras, fáceis de fabricar e mais bem caracterizadas do ponto de vista de sua composição.

Para tratar as preocupações com a segurança, os cientistas tentaram reduzir o material patogênico administrado, também chamado de antígeno (ou imunógeno), ao mínimo necessário para estimular a imunidade. Um exemplo notável disso é a vacina DPT (difteria-coqueluche-tétano) que contém toxinas inativadas de difteria e tétano em combinação com Bordetella pertussis de células inteiras mortas ou um produto acelular de B. pertussis. Além disso, já que sabemos que o próprio processo infeccioso é eficaz em aumentar a resposta imune, a engenharia genética tem sido utilizada para construir partículas semelhantes a vírus (VLPs) a partir do capsídeo e das proteínas do envelope dos vírus. As VLPs não contêm ácido nucleico e não são replicativas, aumentando a segurança, mas ainda assim são eficazes na geração de uma resposta imune como o vírus intacto. Outra alternativa, as proteínas imunogênicas de um patógeno podem ser manipuladas em um vetor não patogênico ou atenuado (por exemplo, adenovírus, Salmonella) que pode estimular o sistema imunológico de forma semelhante a uma infecção real. Mais recentemente, os antígenos demonstraram que podem ser distribuídos como ácido nucleico (RNA ou DNA) para o hospedeiro traduzir a(s) proteína(s) codificada(s) para processamento pelo sistema imunológico. Na Tabela 1 é mostrado um resumo de todos os tipos de vacina com exemplos.

Fatores que influenciam a abordagem da vacina

Cada uma das abordagens de vacina destacadas na Tabela 1 tem vantagens e desvantagens. Além da descoberta de uma abordagem eficaz para induzir imunidade ao patógeno alvo, a conformidade com os regulamentos e a superação das restrições de fabricação (cultura, purificação, complexidade e estabilidade do produto) são dois dos maiores desafios para levar um produto vacinal bem-sucedido ao mercado. Essas restrições podem ser agravadas ainda mais pela variabilidade sazonal e mutabilidade dos patógenos visados. Assim, existem muitos fatores além da eficácia que podem impactar na escolha da abordagem terapêutica.

As abordagens clássicas de vacinas que usam vacinas atenuadas e mortas são as menos complexas e as mais bem compreendidas, mas sua fabricação exige instalações especiais. Além disso, o tratamento químico ou térmico para produzir patógenos mortos pode reduzir sua eficácia na geração da resposta imune desejada. As vacinas de subunidade são uma alternativa mais segura que fornece imunógeno(s) bem caracterizado(s), mas nos casos em que o antígeno proteico desejado é ligado à membrana e existe uma associação não covalente de várias subunidades, como é o caso da Glicoproteína spike do SARS-CoV-2, a produção pode ser problemática.

Das tecnologias de vacinas desenvolvidas mais recentemente, as partículas semelhantes a vírus são promissoras como a melhor imitação do patógeno alvo. No entanto, elas devem ser criadas exclusivamente para cada patógeno, aumentando o custo de desenvolvimento e o tempo de lançamento no mercado. As vacinas vetorizadas usam bactérias ou vírus transgênicos não patogênicos para entregar um antígeno de vacina heterólogo. Semelhante aos VLPs, os vetores são construídos de forma única, mas têm a vantagem de ser uma plataforma reutilizável que pode reduzir o tempo e o custo de desenvolvimento. No entanto, uma desvantagem de usar vetores como transportadores de antígenos de vacina é que a imunidade preexistente ou induzida ao vetor pode atenuar a eficácia. As vacinas de ácido nucleico evitam o problema da produção complexa de antígenos e são uma tecnologia reutilizável, mas podem estar sujeitas a imunogenicidade reduzida em hospedeiros tratados. 

Detalhando o pipeline de vacinas contra a covid-19

Uma análise dos dados da OMS sobre 133 vacinas candidatas contra a covid-19 atualmente em andamento mostra que 10 avançaram de ensaios pré-clínicos para ensaios clínicos, a partir desta publicação (Tabela 2). Notavelmente, quatro dos 10 são inativados. Curiosamente, gigantes de vacinas como AstraZeneca, Novavax, Pfizer e Inovio optaram por investir em diferentes abordagens, concentrando recursos em plataformas de vetores, subunidades, RNA e DNA, respectivamente.

*Fonte: https://www.who.int/publications/m/item/draft-landscape-of-Covid-19-candidate-vaccines (em 09/06/2020)

Essas vacinas candidatas contra a covid-19 estão recebendo uma flexibilidade regulatória sem precedentes para acelerar os testes de segurança e eficácia no esforço de levar uma vacina ao mercado rapidamente e salvar vidas. No entanto, é importante lembrar que os parâmetros de imunidade protetora contra o SARS-CoV-2 ainda não foram completamente definidos, por isso é muito cedo para escolher um vencedor nessa corrida. Assim, apesar do tremendo investimento global em pesquisa e da importância crítica do sucesso, ainda não se sabe quanto tempo levará até que uma vacina contra a covid-19 esteja amplamente disponível.

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