Etapas para o desenvolvimento de vacinas

Considerando que não há tratamento comprovadamente eficaz e seguro para a COVID-19, o desenvolvimento de uma vacina tornou-se o centro das atenções no mundo inteiro. Uma boa vacina deve ter a capacidade de gerar uma resposta imune robusta e de longa duração. Ainda, no caso da COVID-19, é necessário que tenha a capacidade de bloquear a entrada do vírus nas células epiteliais de mucosa, por meio da indução de anticorpos neutralizantes. 

Além disso, uma boa vacina contra a COVID-19 precisa ser capaz de gerar linfócitos T CD8 citotóxicos, que destruam as células contendo o vírus e linfócitos T CD4 (auxiliares), auxiliando na resposta imune efetora. Para uma melhor compreensão do processo de desenvolvimento de uma vacina, é importante ressaltar que este processo engloba as seguintes etapas:

  • Identificação do antígeno – Nesta fase são identificadas moléculas (antígenos) dos vírus que são reconhecidos pelos linfócitos e induzem  a produção de anticorpos. No caso do SARS-COV-2, a principal candidata é a proteína S (spike) alvo dos anticorpos neutralizantes. Esta proteína é expressa na superfície do vírus e se liga na ECA-2 (enzima conversora de angiotensina 2), permitindo a entrada do vírus nas células epiteliais das vias aéreas do hospedeiro.
  • Formulação vacinal – A formulação  é a associação do antígeno vacinal (identificado na etapa anterior) com os adjuvantes imunológicos ou veículos vacinais. Os adjuvantes imunológicos são componentes microbianos que aumentam a respostas dos linfócitos e produção de anticorpos ao antígeno vacinal. Já os vetores vacinais, são veículos que contém o antígeno vacinal e favorecem sua entrega a compartimentos desejados e sua persistência no organismo.
  • Testes pré-clínicos de imunogenicidade, eficácia e segurança – Já definida a formulação da vacina, inicia-se a imunização em modelos experimentais. Esses estudos visam definir a dose, assim como o número e intervalo entre doses para que se tenham uma ótima resposta de anticorpos e também de linfócitos específicos. Posteriormente, avalia-se se o processo de imunização induz proteção contra o patógeno em questão mediante o desafio em animais de laboratório. Por fim, antes de passar para os testes em humanos, faz-se os testes de farmacocinética, toxicológicos e segurança com diferentes doses das vacinas em pelo menos duas ordens de animais de laboratório, em geral camundongos ou ratos e coelhos.
  • Testes clínicos – Os testes clínicos em humanos são divididos em três etapas. A fase I, com poucos indivíduos, avalia a segurança e imunogenicidade de diferentes doses da vacina. A fase II avalia em um número maior de voluntários, a imunogenicidade e segurança da dose da vacina selecionada na fase I. E, finalmente, segue-se com a fase III, onde testa-se milhares (ou até dezenas de milhares) de pacientes que são naturalmente expostos ao patógeno, com intuito de certificar a segurança e determinar a eficácia da vacina.

Vacinas em desenvolvimento para COVID-19

O principal antígeno que vem sendo testado como candidato a vacina é a proteína S, devido a sua importante função no estabelecimento da infecção e capacidade de induzir resposta imune. Atualmente, já estão em fase de desenvolvimento as seguintes vacinas:

  1. Vírus inativado – Várias vacinas utilizando o Sars-CoV-2 inativado estão sendo avaliadas em ensaios clínicos fase 3. Estas vacinas utilizam particuladas virais inativadas pelo o calor ou processos químicos. Todos os componentes virais associados com adjuvantes imunológicos são usados na formulação vacinal que, normalmente, induz altos níveis de anticorpos. Entretanto, a resposta imune induzida por teste tipo de vacina é de curta duração.
  2. Vacina de subunidade – Incluem uma molécula ou segmentos de uma molécula do Sars-CoV-2 associada a um adjuvante. Neste caso, a proteína recombinante mais comumente utilizada é a proteína S ou diferentes porções desta, que podem ser apresentadas também na forma de partículas virais (vírus-like particles, VLPs).
  3. Vírus recombinante não-replicante – É quando uma sequência de nucleotídeo é inserida no genoma de um vírus que foi manipulado geneticamente, tornando-o defectivo para replicação. Podemos citar como exemplos: adenovírus, influenza e MVA. Estes vírus têm a capacidade de invadir as células hospedeiras, expressar suas proteínas, incluindo a do Sars-CoV-2 que está codificada no seu genoma, porém não replica, e, portanto, não infectam novas células e não se dissemina em nosso organismo.
  4. Vacina de ácido nucléico – Podem ser de RNA ou de DNA. As vacinas de mRNA (RNA mensageiro) contra COVID-19 estão entre os estudos mais avançados. São altamente inovadoras e podem revolucionar a área de desenvolvimento e produção de vacinas. Contudo, por estas plataformas serem muito recentes, pouco se sabe sobre sua eficiência em induzir uma resposta imune eficaz e proteção duradouras, quer seja em animais de laboratórios ou humanos. Um outro ponto sobre estas vacinas é a sua estabilidade e questões sobre a sua distribuição, já que a molécula de mRNA é bastante instável e sofre degradação facilmente.

Até o dia 9 de setembro constavam no site da OMS o registro de 170 vacinas em fase pré-clínica de desenvolvimento, trinta e cinco em fase clínica e destas trinta e cinco, nove estão em fase clínica III de desenvolvimento (https://www.who.int/).

Como se calcula a eficácia de uma vacina?

O imunologista Helder Nakaya, docente da Faculdade de Ciências Farmacêuticas da Universidade de São Paulo (FCF-USP) e membro do Comitê Científico da SBI, explica neste vídeo como se calcula a eficácia de uma vacina: clique aqui para assistir.

Escrito por:

Gabriela Burle
Instituição: Centro de Pesquisas René Rachou – Fundação Oswaldo Cruz.
Currículo Lattes: http://lattes.cnpq.br/1182460329644567

Isabella Hirako
Instituição: Centro de Pesquisas René Rachou – Fundação Oswaldo Cruz
Currículo Lattes: http://lattes.cnpq.br/1184115154881325