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Uma nova vacina contra o HIV da Scripps Research mostrou uma capacidade significativamente melhorada de neutralizar o vírus em testes pré-clínicos e em breve será estudada em pessoas saudáveis que se voluntariam para participar de ensaios clínicos.
O novo e exclusivo desenho da vacina, descrito em um artigo na Natureza Comunicações em 9 de abril de 2023, usa minúsculas “nanopartículas” de proteína para exibir várias cópias da proteína Env da superfície do HIV, apresentando-se ao sistema imunológico da mesma forma que as partículas reais do HIV, sem causar infecção pelo HIV. A principal inovação que explica seus efeitos tem a ver com moléculas de açúcar flexíveis chamadas glicanos, que normalmente cobrem Env no vírus real, mas são encurtadas no novo design. Depois de alcançar resultados pré-clínicos promissores, o National Institutes of Health (NIH) concordou em patrocinar um futuro ensaio clínico.
“Com este projeto, parece que resolvemos uma grande peça do quebra-cabeça da vacina contra o HIV”, diz o autor sênior do artigo, Jiang Zhu, PhD, professor associado do Departamento de Biologia Estrutural e Computacional Integrativa da Scripps Research.
Os co-primeiros autores do estudo foram os associados de pós-doutorado Yi-Nan Zhang, PhD e Aleksandar Antanasijevic, PhD; colaboradora científica Jennifer Paynter, PhD; e associado de pós-doutorado Joel Allen, PhD, do laboratório do vacinologista Max Crispin, DPhil, professor da Universidade de Southampton.
O Programa Conjunto das Nações Unidas sobre HIV/AIDS (UNAIDS) estima que 38,4 milhões de pessoas em todo o mundo vivem atualmente com HIV e 1,5 milhão de pessoas foram infectadas pelo HIV apenas em 2021. Além de casos muito raros envolvendo transplantes de medula óssea, não há cura para a infecção, que deve ser controlada indefinidamente com medicamentos antivirais para evitar que progrida para a condição mortal de deficiência imunológica conhecida como AIDS.
Uma das estratégias de defesa que o vírus usa é proteger sua estrutura mais exposta, Env, com glicanos. Os glicanos são moléculas simples, semelhantes a cadeias, produzidas por células humanas para realizar várias funções essenciais. O Env contém locais onde os glicanos se fixam automaticamente, de modo que, quando está dentro de um hospedeiro humano, acaba sendo amplamente coberto por eles.
Os glicanos são difíceis de serem absorvidos pelos anticorpos, e qualquer coisa revestida neles parece menos um invasor estranho ao sistema imunológico. Ao mesmo tempo, as proteínas Env normalmente deixam algumas de suas partes menos críticas e mais mutáveis descobertas por glicanos, desviando inofensivamente grande parte da resposta do anticorpo.
Embora a melhor maneira de apresentar glicanos nas proteínas Env usadas em vacinas ainda seja um assunto de intenso debate entre os pesquisadores, Zhu e sua equipe levaram o projeto de sua vacina em uma direção única: não removendo glicanos ou adicionando-os a regiões sem glicanos como alguns projetos fazem, mas simplesmente encurtando seus comprimentos. Eles argumentaram que isso reduziria o poder de isca das regiões sem glicano, reduzindo seu contraste com as regiões densas de glicano – ao mesmo tempo em que tornaria os locais vulneráveis do vírus mais acessíveis aos anticorpos. Eles também suspeitaram que os anticorpos desejáveis que pode usar glicanos para atingir Env ainda seria capaz de segurar os glicanos aparados.
Eles projetaram experimentos para testar suas previsões. Estudos em animais mostraram melhor ligação de anticorpos aos principais locais vulneráveis no Env e menos ligação a locais de chamariz. Além disso, em modelos animais vacinados, a versão de glicano aparado da vacina induziu respostas de anticorpos neutralizantes de vírus notavelmente mais fortes em comparação com a versão de glicano não aparado.
“Em um teste em camundongos, por exemplo, sete dos oito modelos animais imunizados geraram respostas robustas de anticorpos neutralizantes, em comparação com apenas um dos oito para a versão sem glicano”, diz Zhu. “A diferença com o corte de glicano foi bastante impressionante.”
A jornada também se estende além do laboratório e na frente de desenvolvimento do produto. “Como licenciada exclusiva desta tecnologia avançada de plataforma de vacina, a Uvax Bio está concluindo a produção GMP de duas vacinas candidatas, ou seja, o tipo selvagem Uvax-1197 e o glicano aparado Uvax-1107”, acrescentou Ji Li, CEO da Uvax Bio .
Antes do ensaio clínico apoiado pelo NIAID, Zhu e seus colegas farão mais experimentos para confirmar os anticorpos específicos, os locais de ligação Env, as interações com glicanos e outros componentes da vacina que são mais importantes para testar nesta nova vacina candidata. Um ensaio clínico pode começar já em 2024.
“Nanopartículas de proteína de automontagem multicamadas de componente único apresentando trímeros de envelope otimizados para pré-fusão não clivados aparados por glicano como candidatos a vacina contra o HIV-1” foi co-autoria de Yi-Nan Zhang, Jennifer Paynter, Aleksandar Antanasijevic, Mor Eldad, Yi-Zong Lee, Jeffrey Copps, Linling He, Ian Wilson, Andrew Ward e Jiang Zhu, da Scripps Research; Joel Allen, Maddy Newby e Max Crispin da Universidade de Southampton; e Deborah Chavez, Pat Frost, Anna Goodroe, John Dutton, Robert Lanford e Christopher Chen do Southwest National Primate Research Center.
O apoio à pesquisa foi fornecido pela Iniciativa Internacional de Vacina contra a AIDS (IAVI) (INV-008352/OPP1153692, INV-034657, INV-008352/OPP1153692), Fundação Bill e Melinda Gates; o Consórcio Scripps para o Desenvolvimento de Vacinas contra o HIV/AIDS (CHAVD 1UM1 AI144462); National Institutes of Health (P01 AI124337, R01 AI129698, R01 AI140844), Southwest National Primate Research Center (P51 OD011133 e U42OD010442), Tulane National Primate Research Center (P51 OD011104) e UVAX BIO, LLC.
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