No início desse mês, o Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina foi anunciado. Os laureados foram Katalin Karikó e Drew Weissman, pelas contribuições para o desenvolvimento de vacinas contra a COVID-19. Os pesquisadores descobriram as modificações de nucleotídeos que permitiram o desenvolvimento das vacinas de mRNA.
Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina 2023
Os pesquisadores Katalin Karikó e Drew Weissman foram os laureados desse ano, pelo grande impacto das suas pesquisas na elaboração das vacinas de mRNA contra o SARS-CoV-2.
Segundo a Academia, “através das suas descobertas inovadoras, que mudaram fundamentalmente a nossa compreensão de como o mRNA interage com o nosso sistema imune, os laureados contribuíram para a taxa sem precedentes de desenvolvimento de vacinas durante uma das maiores ameaças à saúde humana nos tempos modernos.”
Como os pesquisadores estudaram a vacina de mRNA?
Diversos trabalhos já avaliaram a produção de mRNA in vitro, mas o RNA mensageiro é uma molécula instável, e a entrega nas células necessita de sistemas lipídicos transportadores. Além disso, por ser um mRNA estranho, há uma resposta inflamatória contra aquela molécula.
Nas células eucarióticas, o mRNA apresenta diversas modificações. Isso permite maior estabilidade da molécula, maior especificidade no emparelhamento de bases, e outras propriedades funcionais.
Sabendo disso, os pesquisadores realizaram modificações no RNA mensageiro a ser entregue, com o objetivo de evitar a ativação imunológica indesejada (e precipitada) contra essa molécula. De fato, a supressão da resposta inflamatória foi observada após as modificações. Além disso, parece que a modificação em mRNA pode aumentar a produção de proteínas, em comparação ao mRNA não modificado.
E como isso foi útil para o desenvolvimento de vacinas?
A vacina de mRNA contra a COVID-19 (Pfizer/BioNTech, Moderna) fornece o mRNA que codifica a proteína viral Spike. Com isso, nossas células começam a produzir proteínas virais. A partir daí, o sistema imunológico reage contra a proteína Spike, produzindo os anticorpos e criando células de memória contra SARS-CoV-2.
Assim, caso haja uma infecção pelo vírus, nosso corpo há tem as células de memória que combatem a infecção de forma rápida e eficaz.
Vantagens da vacina de mRNA
É importante lembrar que há diversas formas de produção de vacinas, como aquelas baseadas em vírus, proteínas ou com vetores. Em todos os casos, o objetivo é produzir anticorpos contra esses componentes estranhos. Assim, quando houver de fato uma infecção, as células de memória respondem prontamente.
Porém, a produção de vacinas baseadas em vírus, proteínas e vetores necessita de cultura celular em larga escala, o que exige muitos recursos e demanda tempo. Em surtos pandêmicos, essa demora da produção é uma limitação.
Com a técnica de vacina de mRNA, houve um desenvolvimento de vacinas com maior agilidade e flexibilidade, permitindo sua produção em larga escala com menos recursos – o que foi muito útil durante a pandemia de COVID-19.
Outra vantagem é que vacinas de mRNA precisam apenas entrar em contato com o citoplasma da célula, local onde ocorre a tradução em proteínas. Em casos de vacinas de DNA, há necessidade de romper tanto a membrana plasmática da célula quanto a membrana nuclear – para então ser convertido de DNA em RNA mensageiro e depois em proteínas.
Quando comparamos com vacinas de vetores virais, também podemos destacar que a vacina de mRNA é direcionada. Isso significa que a resposta imunológica será apenas contra as proteínas que foram produzidas. Em caso de vetores virais, pode haver uma resposta adicional contra as proteínas estruturais de envelopamento do vetor. Nesse caso, quando houver reforço da vacina, é possível que o hospedeiro responda contra esse envelope, e haja um comprometimento da eficácia na segunda dose.
—
Referências:
The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2023. Advanced information. Disponível em: https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2023/advanced-information/ Acessado em 03/10/2023.
The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2023. Press release. Disponível em: https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2023/press-release/ Acessado em 03/10/2023.
