Crédito:Pixabay/CC0 Domínio Público Pesquisadores da Universidade de Albany no Instituto RNA desenvolveram um novo método para testar a integridade da vacina COVID-19 que poderia permitir que qualquer pessoa com habilidades básicas no manuseio de vacinas detectasse vacinas vencidas de forma rápida e eficaz, sem equipamento de laboratório especializado.
Ao empregar sinais derivados de laser para avaliar a estabilidade da vacina, o método pode ser realizado em frascos selados sem perturbar os efeitos terapêuticos da vacina. O sistema pode estar contido numa unidade portátil para fácil transporte e manuseamento.
A pesquisa marca um avanço importante na tecnologia de vacinas de mRNA e foi destaque na capa de janeiro de 2024 da Química Analítica .
“Os métodos atuais para testar a integridade das vacinas baseadas em mRNA são destrutivos, demorados, caros e exigem pessoal altamente qualificado”, disse o colaborador Lamyaa Almehmadi, que liderou este estudo como Ph.D. estudante no RNA Institute da UAlbany e agora está trabalhando como pós-doutorado no MIT.
"Há uma necessidade não atendida de um método rápido e fácil para testar a estabilidade de vacinas de mRNA distribuídas para clínicas de vacinas, consultórios médicos e farmácias em todo o mundo. Até onde sei, nosso método é o primeiro a permitir uma avaliação in-situ, não -abordagem destrutiva e livre de reagentes para análise de estabilidade de mRNA em vacinas baseadas em mRNA."
Quando as primeiras vacinas de mRNA para a COVID-19 estavam a ser lançadas, surgiram rapidamente preocupações em torno do transporte e armazenamento das vacinas. Isto ocorre porque as vacinas dependem de moléculas ativas de mRNA que podem se degradar com a exposição prolongada à luz solar e/ou temperaturas fora da faixa de -80 a -20 graus Celsius.
Embora as vacinas de mRNA representem desafios logísticos especiais, a comunidade global de saúde pública implementou com sucesso sistemas para manter condições ideais para a estabilidade da vacina. Com estes sistemas implementados, este novo método pode fornecer uma camada adicional de garantia para garantir a estabilidade da vacina e reforçar a confiança na sua eficácia.
Uso de lasers para avaliar a estabilidade da vacina
O método emprega um instrumento exclusivo de espectroscopia Raman desenvolvido por Igor Lednev da UAlbany, professor dotado de Williams-Raycheff no Departamento de Química. A técnica envolve apontar um laser ultravioleta (UV) para um líquido, o que cria luz dispersa que pode ser detectada e analisada, revelando assinaturas químicas.
Desde a sua invenção, há cerca de 20 anos, o laboratório de Lednev adaptou a tecnologia, combinada com aprendizagem automática avançada, para diversas aplicações, incluindo ciência forense e detecção de doenças.
Nesta última aplicação, a equipe de Lednev desenvolveu uma forma de detectar pequenas alterações na estrutura do mRNA que indicam perda de funcionalidade terapêutica.
“Nosso método funciona brilhando um laser UV profundo através de um frasco de vacina e coletando a luz dispersa resultante”, disse Almehmadi.
"Essa luz espalhada é então detectada por nosso instrumento, e nosso software a processa para produzir a assinatura de RNA, conhecida como espectro Raman. O espectro Raman de mRNA é então usado para análise de degradação de RNA. O teste é rápido, normalmente levando apenas alguns minutos para concluir."
Tecnologia compacta para melhorar a acessibilidade
Ao contrário dos métodos existentes utilizados para testar a estabilidade da vacina, que requerem formação especializada e devem ser realizados num laboratório, este método pode ser totalmente contido num instrumento portátil. Também é não invasivo, portanto pode ser usado para testar vários frascos de vacina, que, se forem estáveis, poderão então ser administrados.
“Indivíduos com treinamento básico no manuseio de frascos de vacina e na operação do instrumento poderiam utilizar nosso método de forma eficaz em uma variedade de ambientes fora do laboratório”, disse Almehmadi.
“Além disso, com o auxílio de software avançado, o processo de coleta de dados e interpretação de resultados pode ser automatizado, tornando-o acessível a uma gama mais ampla de usuários”.
“A tecnologia que desenvolvemos neste estudo é universal em vários aspectos importantes”, disse Lednev.
"Ele permite a obtenção de características espectrais de mRNA in situ sem desintegrar a cápsula da vacina. Também é não destrutivo; caso o resultado do teste seja positivo, a vacina poderá então ser usada para o tratamento. Por essas razões, nossa nova tecnologia pode encontrar inúmeras aplicações para testando a estabilidade de várias vacinas de mRNA e terapêutica de mRNA em geral."
Lednev observa que este trabalho foi um esforço colaborativo e interdisciplinar tornado possível com a experiência de Alexander Shekhtman e Sergei Reverdatto, ambos do Departamento de Química da UAlbany, que projetaram e prepararam as vacinas modelo utilizadas neste estudo e conduziram testes bioquímicos para avaliar a estabilidade da vacina.
