Embora a incidência global da doença causada pelo vírus ZIKA tenha diminuído desde 2017, a Organização Mundial de Saúde (OMS) relatou que as transmissões por mosquitos seguem ocorrendo em cerca de 90 países.
Considerando a importância e as consequências dessa infecção, pesquisadores na Austrália desenvolveram um protótipo de vacina contra vírus ZIKA em forma de adesivo. Além da sua eficácia, também foi verificado que essa vacina induz um nível de proteção maior do que a vacina administrada por agulhas.
Epidemiologia da infecção por ZIKA
O vírus ZIKA é um flavivírus transmitido principalmente através das picadas de mosquitos, embora a transmissão sexual e vertical da mãe para o feto também tenha sido bem documentada.
Foi identificado pela primeira vez como causador de infecções humanas na década de 1950, causando surtos esporádicos desde então. Durante o surto de ZIKA em 2015-2016, milhões de pessoas nas Américas foram suspeitas ou confirmadas como infectadas, levando a OMS a declarar o surto uma emergência de saúde pública. A escala do surto, juntamente com a microcefalia associada a complicações neurológicas em crianças nascidas de mães infectadas pelo vírus, atraiu a atenção científica e midiática em todo o mundo.
Apesar da visível redução no número de casos, a vigilância global sugere que a ameaça de novos surtos de ZIKA ainda existe. Um estudo recente sugere que, quando pressões seletivas ambientalmente relevantes são aplicadas, podem surgir variantes novas – incluindo aquelas com uma mutação (I39T) que aumenta a transmissibilidade e virulência. Além disso, um estudo de modelagem matemática destacou que a transmissão sexual do ZIKA é um fator significativo na epidemia.
Como o vírus promove a infecção?
O genoma do ZIKA codifica três proteínas estruturais importantes para a entrada na célula, incluindo premembrana (prM) e envelope (E), além de sete proteínas não estruturais importantes para a replicação viral, patogênese e evasão imunológica.
A grande maioria dos esforços de desenvolvimento de vacinas desde o surgimento da epidemia de 2015 tem se concentrado em direcionar prM e E, com dados de eficácia apoiando efeitos protetores significativos de anticorpos neutralizantes induzidos em modelos animais pequenos (por exemplo, camundongos) e primatas não humanos.
No entanto, anticorpos contra a proteína E da superfície do vírus foram relatados como potencialmente aumentadores da infecção pelo vírus da dengue e vice-versa em países onde esses vírus co-circulam. Em contraste, NS1 é uma proteína viral não estrutural, e, portanto, anticorpos para a proteína NS1 não causam o aprimoramento da infecção dependente de anticorpos de flavivírus.
Como a vacina contra vírus ZIKA funciona?
Os pesquisadores desenvolveram uma vacina de DNA codificando a proteína não estrutural 1 secretada do ZIKA (pVAX-tpaNS1). No estudo, observaram a indução de uma proteção rápida de maneira dependente de células T em camundongos. Também foi avaliada a estabilidade, eficácia e imunogenicidade da entrega dessa vacina de DNA na pele usando um dispositivo clinicamente eficaz de microarray de alta densidade (HD-MAP).
Além de não interagir com as infecções por outros flavivírus, a proteína foco desse estudo (NS1) possui um alto grau (99,3%) de homologia para o gene NS1 entre todos os isolados de ZIKA, demonstrando que os anticorpos produzidos provavelmente são amplamente reativos. Além disso, a proteína NS1 do flavivírus é reconhecida há muito tempo como um imunógeno potente com a capacidade de elicitar uma imunidade humoral e de células T robusta.
Vantagens da vacina
As vacinas de DNA são baratas, fáceis de construir, estáveis à temperatura ambiente e têm efeitos colaterais mínimos, o que simplifica o manuseio e a distribuição, sugerindo o potencial para uma distribuição global equitativa desse tipo de vacina. A vacina em questão manteve sua estabilidade durante o armazenamento a 40°C ao longo de 28 dias.
Durante as fases iniciais da epidemia de 2015-2016, foram desenvolvidas vacinas de DNA que induziram anticorpos neutralizantes protetores contra o ZIKA em camundongos e macacos rhesus. Já a vacina desenvolvida em questão (pVAX-tpaNS1) gerou uma proteção com linfócitos T citotóxicos CD8+ (CTL), facilitando o controle inicial do vírus, e tanto células T auxiliares CD4+ (Th) quanto células CD8+ T atuando sinergicamente para fornecer proteção durante as fases posteriores da infecção em camundongos.
Existem benefícios significativos em administrar vacinas de DNA nas camadas dérmicas, dada a alta densidade de células apresentadoras de antígenos presentes na pele, especialmente na derme, em comparação com outros tecidos. Além disso, a entrega intradérmica de antígenos de vacinas pode elicitar respostas imunes de magnitude mais elevada em comparação com a entrega intramuscular.
Tecnologia HD-MAP
A tecnologia de entrega de vacina de microarray de alta densidade (HD-MAP) tem sido explorada em inúmeros estudos pré-clínicos e clínicos de vacinas proteicas para demonstrar que é segura e pode elicitar respostas imunes potentes de maneira econômica em termos de dose. As vacinas são revestidas nas microprojeções do HD-MAP e administradas principalmente na derme superior e parcialmente na epiderme.
A entrega por HD-MAP da vacina pVAX-tpaNS1 conferiu proteção aos camundongos contra o ZIKA, gerou imunidade cervicovaginal e aumentou significativamente a magnitude e a abrangência das respostas de células T in vivo em comparação com a vacinação por seringa ou agulha (cerca de 270%).
Este é o primeiro estudo a demonstrar esse efeito in vivo no contexto da vacinação de DNA contra flavivírus usando um dispositivo de entrega de micro injeção, destacando uma vantagem imunológica do uso da tecnologia HD-MAP para entregar vacinas de ácido nucleico.
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Referências:
UQ NEWS. A patch of protection against Zika vírus. 2023. https://www.uq.edu.au/news/article/2023/11/patch-of-protection-against-zika-virus.
CNN. Iasmin Paiva. Pesquisadores desenvolvem vacina em adesivo contra vírus Zika. 2023. https://www.cnnbrasil.com.br/saude/pesquisadores-desenvolvem-vacina-em-adesivo-contra-zika-virus/
Wijesundara, Danushka K. et al. Superior efficacy of a skin-applied microprojection device for delivering a novel Zika DNA vaccine. Molecular Therapy – Nucleic Acids, Volume 34, 102056. https://www.cell.com/molecular-therapy-family/nucleic-acids/fulltext/S2162-2531(23)00274-3.
