INCORPORANDO UM ANTÍGENO DE CORONAVÍRUS NA VACINA MMR PARA PRODUZIR IMUNIDADE AO COVID-19 EM CRIANÇAS
Novas pesquisas avançaram o trabalho da vacina COVID-19 de várias maneiras: usando um vírus de caxumba vivo atenuado modificado para entrega, mostrando que uma proteína spike de coronavírus mais estável estimula uma resposta imune mais forte e sugerindo uma dose no nariz tem uma vantagem sobre uma dose.
Com base nessas descobertas combinadas em experimentos com roedores, os cientistas da Ohio State University prevêem um dia incorporar um antígeno de coronavírus à vacina contra sarampo, caxumba e rubéola (MMR) como uma forma de produzir imunidade ao COVID-19 em crianças.
“Estávamos pressionando para fazer uma vacina para bebês e crianças com a ideia de que, se pudéssemos incorporar a vacina contra caxumba COVID na vacina MMR, você teria proteção contra quatro patógenos – sarampo, caxumba, rubéola e SARS-CoV-2 – em um único programa de imunização.” – Jianrong Li, autor sênior do estudo e professor de virologia no Departamento de Biociências Veterinárias e Instituto de Doenças Infecciosas do Estado de Ohio
“Se bebês e crianças pudessem desenvolver imunidade contra a infecção por COVID com a vacina tríplice viral, isso seria ótimo – nenhuma imunização extra necessária”.
A pesquisa foi publicada na revista Proceedings of the National Academy of Sciences.
Para criar o antígeno que estimula a imunidade neste candidato a vacina, os pesquisadores usaram uma versão de pré-fusão da proteína spike SARS-CoV-2 – a forma em que está na superfície do vírus antes que o vírus infecte uma célula. A spike foi bloqueada nessa forma, alterando seis de seus aminoácidos para prolinas, um aminoácido inflexível.
Experimentos comparando a proteína de seis prolinas, 6P, com uma proteína spike com duas prolinas, 2P, mostraram que a 6P induz significativamente mais anticorpos neutralizantes em camundongos e hamsters sírios dourados do que a versão 2P. Estes são os primeiros resultados publicados mostrando que o antígeno 6P é mais eficaz do que a proteína 2P spike com a qual as vacinas COVID-19 baseadas em mRNA e adenovírus existentes foram criadas, disseram os pesquisadores.
“O antígeno 6P é cerca de 8 1/2 vezes melhor que o 2P. Isso é muito importante – é muito mais produção de anticorpos, o que pode se tornar importante, pois parece que o vírus continuará evoluindo”, disse o coautor do estudo Mark Peeples, professor de pediatria no estado de Ohio e pesquisador do Nationwide Children’s Hospital em Columbus.
Li, em colaboração com Peeples e o professor de biociências veterinárias Stefan Niewiesk, liderou anteriormente o desenvolvimento de uma candidata a vacina COVID-19 baseada no sarampo, mas descobriu que o genoma do vírus da caxumba é ainda mais receptivo do que o sarampo à inserção do gene da proteína spike. O estudo usou uma cepa de vacina contra caxumba que tem sido um componente da atual vacina MMR usada em crianças desde a década de 1960. Uma vez que o gene da proteína 6P spike é inserido no genoma, o vírus recombinante da caxumba se replica mais lentamente, mas é geneticamente estável e cresce bem em uma linha celular aprovada pela Organização Mundial da Saúde para a produção de vacinas.
Em animais, a vacina viva atenuada contra caxumba modificada dessa forma gerou altos níveis do antígeno da proteína 6P, que desencadeou uma forte resposta imune.
Os pesquisadores compararam a eficácia da vacina candidata à proteína spike 6P com uma versão 2P na caxumba e com caxumba sem a proteína spike, em camundongos projetados para serem altamente suscetíveis à infecção por caxumba e em hamsters sírios dourados, um modelo animal padrão para estudos de SARS-CoV-2. Em todos os experimentos, a vacina 6P produziu os melhores resultados: maiores concentrações de anticorpos neutralizantes após a vacinação e, após a introdução do vírus SARS-CoV-2 algumas semanas depois, proteção contra danos pulmonares e significativamente menos partículas virais nos pulmões e cavidade nasal.
“Não testamos a variante ômicron para este artigo, mas a vacina 6P induziu anticorpos neutralizantes e a atividade das células T contra várias variantes preocupantes e ofereceu proteção completa contra doenças causadas pelo vírus SARS-CoV-2 parental e a variante delta”, Li disse. “Isso é muito importante e sugere que, se usarmos a proteína 6P spike para proteção vacinal no futuro, podemos aumentar a capacidade da vacina de proteger os seres humanos”.
Além disso, o laboratório Li desenvolveu um sistema de recombinação rápida que permite a inserção de qualquer antígeno no vírus da caxumba ou do sarampo em uma semana. “Com esta técnica, a vacina MMR pode ser rapidamente atualizada para proteger contra novas variantes de SARS-CoV-2 à medida que surgem”, disse o primeiro autor do estudo, Yuexiu Zhang, um dos principais contribuintes para esta tecnologia no laboratório de Li.
Os pesquisadores vacinaram os animais do estudo por meio de injeções e gotas no nariz, uma opção atraente sem agulha que, segundo os resultados sugeridos, fornece proteção superior contra o coronavírus, induzindo não apenas anticorpos em todo o sistema, mas também uma ampla resposta de anticorpos especializados chamados IgA também nas superfícies mucosas das vias aéreas, disse Li.
“Como a maioria das vacinas injetadas, as atuais vacinas COVID-19 baseadas em mRNA e adenovírus induzem principalmente anticorpos na corrente sanguínea. Infelizmente, os anticorpos na corrente sanguínea não protegem muito bem o local da mucosa das vias aéreas, que é o local inicial da infecção com SARS-CoV-2. Em contraste com as vacinas injetáveis, nossa nova vacina intranasal pode ser a próxima geração da vacina COVID-19 porque pode induzir IgA robusta, que neutraliza diretamente o SARS-CoV-2 no nariz e nos tecidos das vias aéreas”, disse o co-autor Prosper Boyaka, professor de imunologia da mucosa e presidente de biociências veterinárias no estado de Ohio.
Peeples acrescentou: “Ter esses anticorpos na superfície das vias aéreas pode ser uma vantagem real em comparação com a esperança de que alguns dos anticorpos na corrente sanguínea acabem no trato respiratório”.
Os resultados do estudo também sugerem que a imunidade existente contra a caxumba da vacinação ou infecção anterior pode retardar a estimulação inicial de anticorpos pela vacina COVID-19 baseada em caxumba, mas não impede uma resposta forte e protetora de anticorpos.
“Essa descoberta sugere que esse candidato pode ser usado não apenas em bebês, mas também em adultos que têm anticorpos contra a caxumba”, disse Li.
A equipe começou a trabalhar nessa vacina à base de caxumba há quase um ano, muito antes da aprovação federal de 17 de junho das vacinas COVID-19 para crianças de 6 meses ou mais. Dada a história de mais de 50 anos do MMR como uma vacina infantil segura, os cientistas agora estão avaliando maneiras de modificar o MMR com antígenos de coronavírus de múltiplas variantes.
Este estudo foi financiado por um fundo inicial e um financiamento intermediário do Departamento de Biociências Veterinárias e da Faculdade de Medicina Veterinária do estado de Ohio, uma doação inicial do Hospital Infantil Nationwide e doações dos Institutos Nacionais de Saúde. Jason McLellan, da Universidade do Texas em Austin, forneceu os genes spike estabilizados para este estudo.
Co-autores adicionais incluem Mijia Lu, Eunsoo Kim, Mohamed Shamseldin, Michelle Chamblee, Jesse Hall, Adam Kenny, Xueya Liang, Jacob Yount e Purnima Dubey do estado de Ohio; Mahesh KC, Piyush Dravid, Sheetal Trivedi, Supranee Chaiwatpongsakorn, Satyapramod Srinivasa Murthy, Himanshu Sharma e Amit Kapoor do Hospital Infantil Nacional; e Chengjin Ye, Jun-Gyu Park e Luis Martinez-Sobrido do Texas Biomedical Research Institute.
A Ohio State Research Foundation e o Abigail Wexner Research Institute no Nationwide Children’s Hospital apresentaram um relatório de invenção para a vacina SARS-CoV-2 baseada no vírus da caxumba.