As vacinas contra a gripe existentes proporcionam apenas uma protecção limitada e sazonal porque têm como alvo proteínas altamente mutáveis ​​do vírus. Os cientistas da Scripps Research desenvolveram agora uma vacina que deve funcionar amplamente contra as cepas de influenza A – um dos dois tipos de vírus da gripe que normalmente circulam em humanos.



O novo design da vacina, descrito em um artigo intitulado "Nanopartículas de proteínas de automontagem multicamadas de componente único exibindo domínios extracelulares da proteína da matriz 2 como uma vacina pan-influenza A" no ACS Nano em 21 de novembro, usa um fragmento de proteína da gripe A relativamente imutável, M2e, e o apresenta em nanopartículas automontáveis ​​para melhor envolver o sistema imunológico.

Os fortes resultados da vacina nos testes iniciais em animais apontam para a possibilidade de uma vacina universal contra a gripe que proporcione protecção a longo prazo contra doenças graves, tanto de estirpes de gripe comuns como de novas estirpes.

“Esta vacina experimental tem o potencial de proteger contra diversas cepas sazonais da gripe A, bem como futuras cepas emergentes que poderiam causar pandemias”, afirma o autor sênior do estudo, Jiang Zhu, Ph.D., professor associado do Departamento de Integração Estrutural e Computacional. Biologia na Scripps Research.

Os co-primeiros autores do estudo foram o pesquisador de pós-doutorado Keegan Braz Gomes, Ph.D., e o cientista da equipe Yi-Nan Zhang, Ph.D., ambos do Zhu Lab.

M2e é a pequena porção externa de M2, uma proteína incorporada no envelope externo dos vírus da gripe. Como o M2 desempenha um papel crítico no ciclo de vida do vírus da gripe, ele e o M2e são basicamente os mesmos de uma cepa de gripe A para outra. O facto de ser tão bem “conservado” entre estirpes sugere que o M2e pode ser um bom alvo para uma vacina contra a gripe amplamente eficaz.

Na prática, visar o M2e tem sido um desafio. As vacinas anteriores dirigidas ao M2e não demonstraram uma protecção forte e duradoura, principalmente porque este fragmento de proteína é demasiado pequeno para envolver o sistema imunitário de forma muito eficaz. A nova vacina de Zhu e sua equipe foi projetada para superar essa desvantagem.

Tal como outras vacinas desenvolvidas pelo Zhu Lab nos últimos anos – incluindo as vacinas contra o VIH, o SARS-CoV-2 e o vírus da hepatite C – a nova vacina apresenta proteínas virais ao sistema imunitário não como cópias individuais de proteínas soltas, mas, em vez disso, montadas em grandes nanopartículas. Este design baseado em nanopartículas “parece” ao sistema imunológico mais como um vírus real, o que leva a uma maior estimulação imunológica. As nanopartículas são automontáveis, altamente estáveis ​​e fáceis de fabricar usando métodos biotecnológicos; cada um está repleto de dezenas de cópias da proteína viral alvo.

No novo estudo, os pesquisadores começaram com um projeto baseado em nanopartículas que usava uma versão do M2e de uma cepa de influenza A que infecta humanos, o H1N1. Isto protegeu dez em cada dez ratos de exposições sequenciais a altas doses ao vírus H1N1 vivo e a uma estirpe muito diferente da gripe A chamada H3N2. Em contraste, os ratos não vacinados sucumbiram rapidamente à exposição viral, assim como a maioria dos ratos vacinados com uma versão sem nanopartículas do M2e.

A equipe obteve resultados igualmente promissores para um projeto de controle de pandemia apresentando uma mistura de proteínas M2e de vírus influenza A humanos, aves e suínos. Eles também descobriram que suas nanopartículas contendo M2e permaneceram nos gânglios linfáticos de camundongos, estimulando as respostas imunológicas por muitas semanas, enquanto as proteínas M2e não montadas em nanopartículas foram eliminadas dos gânglios linfáticos poucas horas após a injeção.

“Isso sugere um envolvimento muito persistente com o sistema imunológico, que esperamos que permita ao nosso projeto superar o problema de durabilidade observado nas vacinas anteriores direcionadas ao M2e”, diz Zhu.

No geral, acrescenta ele, os resultados demonstram o potencial do design montado em nanopartículas M2e para proteger amplamente contra os vírus influenza A.

Uma versão futura, diz Zhu, pode adicionar proteínas M2e da ​​gripe B, levando a uma verdadeira vacina pan-influenza. Uma tal vacina, se for comprovadamente eficaz, poderá prejudicar significativamente a capacidade da gripe de causar doenças graves e pandemias de mortalidade em massa – tendendo a reduzi-la a algo como uma constipação ligeira, mesmo em casos de alto risco.

A Uvax Bio, uma empresa de vacinas derivada da Scripps Research, emprega tecnologia de plataforma proprietária inventada no laboratório do Dr. Zhu na Scripps Research para desenvolver e comercializar vacinas profiláticas para várias doenças infecciosas. Zhu e a empresa estão agora considerando suas opções para traduzir o novo design do M2e em uma vacina comercial contra a gripe.

Mais informações: Keegan Braz Gomes et al, Nanopartículas de proteínas de automontagem multicamadas de componente único exibindo domínios extracelulares da proteína da matriz 2 como uma vacina pan-influenza A, ACS Nano (2023). DOI:10.1021/acsnano.3c06526
Informações do diário: ACS Nano

Fornecido pelo Scripps Research Institute