A nova abordagem para o projeto de vacina também pode ser útil no desenvolvimento de uma vacina potencial contra o vírus SARS-CoV-2, que causa COVID-19.

15 de abril de 2020

LA JOLLA, CA — Um novo design para uma vacina contra o vírus da hepatite C (HCV) se mostrou promissor nos primeiros testes, de acordo com um estudo de cientistas da Scripps Research.

Os cientistas, que apresentam seus resultados em 15 de abril na Science Advances, projetaram uma partícula imunoestimulante que se assemelha a um vírus inteiro e é cravejada com versões modificadas de uma proteína do envelope do HCV. Os camundongos inoculados com essas partículas que mimetizam o vírus mostraram uma resposta de anticorpos mais forte do que quando inoculados com proteínas do HCV por conta própria. A resposta do anticorpo foi capaz de bloquear a infecciosidade de várias outras cepas de HCV.

“Este é um estudo de prova de conceito que esperamos que em breve seja seguido por novas atualizações e testes para nos aproximar de possíveis ensaios clínicos , ”Diz o autor sênior do estudo Jiang Zhu, PhD, professor associado do Departamento de Biologia Estrutural e Computacional Integrativa da Scripps Research.

O estudo foi uma colaboração entre três laboratórios de Pesquisa Scripps: Zhu’s; o laboratório de Mansun Law, PhD, professor associado do Departamento de Imunologia e Microbiologia; e do laboratório de Ian Wilson, DPhil, Hansen Professor de Biologia Estrutural e Presidente do Departamento de Biologia Integrativa Estrutural e Computacional.

Confrontando um desafio de saúde global em curso

Acredita-se que o HCV tenha surgido pelo menos centenas de anos atrás como um patógeno humano após “pular” de outro mamífero – possivelmente chimpanzés, que também podem ser infectados pelo vírus. O HCV infecta o fígado e é transmitido principalmente por via sanguínea; cerca de 80% das infecções se tornam crônicas e geralmente terminam em câncer de fígado ou insuficiência hepática. Como as infecções costumam ser “silenciosas”, cerca de metade das pessoas com a doença podem não saber que estão infectadas, de acordo com os Centros para Controle e Prevenção de Doenças.

Globalização e o surgimento de práticas como transfusões de sangue e compartilhamento de agulhas por usuários de drogas tornaram o HCV uma ameaça significativa à saúde pública. Os pesquisadores estimam que cerca de 150 milhões de pessoas em todo o mundo têm a infecção, com grandes concentrações na África e na Ásia, e que é responsável por pelo menos várias centenas de milhares mortes relacionadas a doenças hepáticas anualmente.

Tratamentos para HCV foram desenvolvidos. Mas as opções atuais são caras e geralmente não são usadas até o final do curso da infecção, quando já ocorreu dano hepático grave. HCV também tem o potencial de evoluir para se tornar resistente a tratamentos com medicamentos. Vacinas foram desenvolvidas contra o VHC, mas até agora nenhuma surgiu com sucesso nos ensaios clínicos.

O VHC é algo parecido com o HIV e o vírus da gripe es, um patógeno astuto que evita a resposta imune em parte por sofrer mutações rápidas. Ainda assim, cerca de 20 por cento das pessoas infectadas conseguem eliminar a infecção por conta própria, o que sugere que o sistema imunológico humano tem alguma capacidade de combater o HCV – uma capacidade que uma vacina pode ser capaz de aumentar muito.

Projeto engenhoso de vacina para um patógeno astuto

O projeto de vacina de Zhu e sua equipe está centrado na proteína E2 do HCV. E2, em parceria com uma proteína menor chamada E1, forma estruturas semelhantes a espinhos que cobrem a superfície de cada partícula viral. E2 é a subunidade desses picos que se liga a receptores nas células do fígado e é a proteína do HCV mais visada pela resposta imune.

A equipe de pesquisa Scripps usou uma versão modificada de E2 que estabiliza sua estrutura e omite as porções externas altamente variáveis, deixando apenas as porções do “núcleo” que tendem a não variar muito de cepa para cepa porque são necessárias para a entrada eficiente do vírus nas células.

“A ideia é remover tudo as partes que distraem o E2 e exibem ao sistema imunológico apenas os elementos estruturais essenciais onde os anticorpos podem se ligar para neutralizar diferentes cepas ”, diz Zhu.

A equipe desenvolveu um método para montar dezenas de cópias do E2 projetado proteínas em uma “nanopartícula” de proteína de automontagem para que cada uma dessas criações completas parecesse, para o sistema imunológico, mais como uma partícula de vírus real.

Injetadas em camundongos, as nanopartículas cobertas por E2 produziram efeitos respostas de anticorpos do que proteínas E2 sozinhas. matrizes colhidas de camundongos neutralizaram, em testes de laboratório, o HCV de dois grupos ou genótipos amplamente diferentes do vírus.

A próxima etapa, diz Zhu, é criar um projeto de vacina “polivalente” que pode conferir proteção contra essencialmente todas as diferentes formas de HCV. Ele usará nanopartículas com núcleos E2 que são representativos dos seis principais genótipos de HCV.Um protótipo pode estar pronto para teste em primatas ou até mesmo em humanos em um ano ou mais, acrescenta.

Zhu e sua equipe em 2018 realizaram um projeto semelhante baseado em nanopartículas para uma vacina contra o HIV. Os pesquisadores estão seguindo a mesma abordagem para desenvolver vacinas contra SARS-CoV-2, que causa COVID-19, e Ebolavírus, que causa febre hemorrágica viral.

“Esta abordagem nos fornece modelos de vacinas básicas que nós podem se transformar com relativa rapidez em vacinas de protótipo para teste ”, diz Zhu.

” A prova de conceito para o projeto racional de vacinas de nanopartículas de núcleo E2 do vírus da hepatite C “foi escrita pelos co-primeiros autores Linling He e Netanel Tzarum; Xiaohe Lin, Benjamin Shapero, Cindy Sou, Colin Mann, Armando Stano, Lei Zhang, Kenna Nagy, Erick Giang, Mansun Law, Ian Wilson e Jiang Zhu, todos da Scripps Research.

O financiamento foi fornecido por os National Institutes of Health (P01 AI124337, AI129698, AI140844, AI123861, AI079031, AI123365 e AI106005) e pela Ufovax LLC, uma empresa de vacinas spin-off da Scripps Research, que detém direitos exclusivos para desenvolver e comercializar a tecnologia de vacina de nanopartículas da Scripps Research (1c-SApNP) para determinados alvos de doenças.

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