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Startups brasileiras desenvolvem vacinas candidatas contra a COVID-19

Publicado em 07 julho 2021

Imunizantes poderão começar a ser testados em animais ainda este ano

Duas startups apoiadas pelo Programa Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas (PIPE), da FAPESP, estão desenvolvendo candidatas a vacinas contra a COVID-19.

Uma delas é a Imunotera Soluções Terapêuticas – uma spin-off da Universidade de São Paulo.

O projeto, sob a coordenação da pesquisadora Luana Raposo de Melo Moraes Aps, prevê o desenvolvimento de uma vacina de DNA capaz de induzir respostas imunológicas celulares contra o SARS-CoV-2 adequadas à genética da população brasileira.

A estratégia é baseada no desenho de sequências-alvo que incluem os epítopos do novo coronavírus (a menor parte do antígeno capaz de gerar resposta imune) mais reconhecidos pelos linfócitos T – que conferem imunidade celular contra o SARS-CoV-2 ao efetuar respostas antivirais por meio da produção de citocinas ou eliminação de células infectadas.

Os pesquisadores adaptaram uma tecnologia de geração de linfócitos T já utilizada para desenvolver, também com apoio do PIPE-FAPESP, uma vacina de DNA e uma proteína recombinante purificada capaz de direcionar e ativar o sistema imunológico, que mostraram ser eficazes para combater o câncer de colo de útero induzido pelo HPV. O imunoterápico na forma de proteína recombinante purificada foi testado em pacientes com lesões pré-cancerígenas causadas pelo HPV, atendidas no Hospital das Clínicas da FM-USP, com bons resultados.

Para desenvolver a vacina contra a COVID-19, foram selecionadas inicialmente as sequências de antígenos leucocitários humanos (HLA, na sigla em inglês) – grupo especial de proteínas localizadas na superfície de quase todas as células do corpo humano – mais frequentes na população brasileira para identificar os epítopos mais facilmente reconhecidos pelos linfócitos T, especialmente os CD8+.

“Focamos inicialmente na população brasileira porque, quando submetemos o projeto, ainda não estava disponível no Brasil nenhuma vacina contra a COVID-19. Mas a vacina poderá ser utilizada por qualquer população, uma vez que os HLAs que selecionamos são frequentes em outras populações, como a americana”, diz ao Pesquisa para Inovação Luana Aps, uma das fundadoras da Imunotera.

Segundo ela, uma das vantagens de a vacina se basear no perfil genético populacional é que a resposta imune é mais bem direcionada, o que aumenta as chances de o imunizante funcionar.

A vacina já foi testada em camundongos, nos quais foram administradas duas doses, e a resposta imunológica foi avaliada duas semanas após a administração da segunda dose. Os resultados dessa prova de conceito de imunogenicidade da vacina foram satisfatórios.

Os pesquisadores pretendem realizar, agora, testes em animais infectados com o SARS-CoV-2 e têm perspectiva de iniciar os testes em humanos em 2022.

Segundo a pesquisadora, uma das principais vantagens da nova vacina em relação às de primeira geração é que ela tem potencial para neutralizar as variantes do SARS-CoV-2, uma vez que as mutações do novo coronavírus ocorrem na proteína spike, que não é o alvo do imunizante em desenvolvimento.

“Isso precisará ser confirmado por meio de análises genéticas. Mas a formulação vacinal que estamos desenvolvendo tem potencial para superar as limitações das vacinas atuais e funcionar para todas as variantes, sendo capaz de induzir uma resposta celular robusta na população brasileira”, estima Aps.

Outra vantagem da vacina, que será injetável e administrada em duas doses, é sua estabilidade em temperatura ambiente.

Além da vacina de DNA contra a COVID-19, a empresa está desenvolvendo um imunizante baseado em RNA que, de acordo com Aps, também demonstrou ser muito promissor.

Vacina oral

Outro projeto desenvolvido no âmbito do PIPE é o da Invent Biotecnologia, de Ribeirão Preto, que tem Marcel Montels Trevisani como pesquisador principal.

A empresa usa uma plataforma vacinal baseada em uma bactéria viva atenuada, que coloniza por um curto período de tempo os órgãos linfoides associados ao intestino, além de órgãos linfoides secundários de animais. “Esse vetor vacinal é modificado geneticamente e leva consigo genes que induzem a expressão de proteínas do SARS-CoV-2. Se o plano for exitoso, esse conjunto estimulará uma resposta imune celular e humoral contra o SARS-CoV-2, não permitindo o desenvolvimento da COVID-19”, resume Trevisani.

Por tratar-se de um vetor baseado em uma bactéria viva, essa fase inicial da pesquisa depende apenas de um fermentador para fazer crescer a bactéria de forma a ganhar escala de produção. A metodologia já é conhecida e testada. “Essa plataforma já foi utilizada para a prevenção de uma pneumonia equina, causada por Rhodococcus equi, com depósitos de patente no Brasil e no exterior”, explica.

No caso da pneumonia equina, todos os testes e protocolos constituídos ao longo do tempo de pesquisa demostraram que o vetor foi capaz de colonizar os órgãos linfoides associados ao intestino, além de outros órgãos linfoides secundários, por um período de tempo suficiente para a maturação e seleção de clones altamente capacitados para o controle da infecção provocada pelo R. equi.

Além disso, os pesquisadores notaram uma grande produção de IgA (imunoglobulina responsável pela proteção de mucosas), IgG (imunoglobulina importante para a neutralização de agentes infecciosos), junto com uma forte resposta imune celular capaz de levar à morte celular as células infectadas. “Com base nessas experiências previamente obtidas, nossa expectativa é que o mesmo ocorra para a prevenção contra o SARS-CoV-2”, explica Trevisani.

“Estamos num período de construção da plataforma vacinal e avaliação de expressão. O cronograma prevê o início da experimentação em animais para agosto de 2021. No entanto, com a experiência adquirida utilizando a plataforma para R. equi, pudemos observar uma forte resposta imune humoral, de mucosa e celular, chegando a ser considerada pela comunidade científica da área uma das TOP5 propostas vacinais para a doença”, afirma.

“A principal vantagem no uso dessa tecnologia é a sua aplicabilidade”, avalia Trevisani. “Esse vetor tem como vantagem a administração por via oral sem a necessidade de seringas, agulhas ou de um profissional especializado para a administração. Permitirá uma escala de vacinação bem mais ampliada, se comparada à imunização intramuscular. Além disso, pelo fato de ser uma bactéria viva, podemos fazer uso de formulação liofilizada e utilização em locais remotos, no Brasil e no mundo, sem a necessidade de cadeia refrigerada no transporte.”

A equipe ainda não tem planos para os testes clínicos. “Tudo dependerá dos resultados obtidos nos testes de avaliação de eficácia e segurança que serão realizados em animais de experimentação”, diz Trevisani.

Outros imunizantes

Além das vacinas em desenvolvimento pelas duas startups, a FAPESP apoia os ensaios clínicos de fase 3 da CoronaVac, no Instituto Butantan, e financia outros seis projetos de pesquisa voltados ao desenvolvimento de vacinas contra a COVID-19.

Quatro projetos estão em desenvolvimento na Universidade de São Paulo (USP), dois no Instituto Butantan (leia mais em https://agencia.fapesp.br/36153/).

No Instituto do Coração (InCor) da Faculdade de Medicina (FM-USP), a equipe coordenada por Jorge Elias Kalil Filho desenvolve uma vacina de DNA em spray nasal que combina uma parte da proteína spike – usada pelo SARS-CoV-2 para se conectar com o receptor da célula humana e viabilizar a infecção – com epítopos T (antígenos virais que são reconhecidos pelo sistema imune). O objetivo é induzir, ao mesmo tempo, uma resposta de anticorpos neutralizantes e uma forte imunidade celular, incluindo linfócitos T CD8+ citotóxicos, que matam células infectadas, e linfócitos T CD4+, que ajudam na produção de anticorpos e nas respostas citotóxicas.

Já um grupo de pesquisadores da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto da USP, sob a liderança do pesquisador Ricardo Tostes Gazzinelli, está desenvolvendo uma vacina intranasal bivalente utilizando vírus influenza para expressar a proteína spike do SARS-CoV-2.

Um projeto de pesquisa liderado por Gustavo Cabral de Miranda no Instituto de Ciências Biomédicas (ICB) da USP visa desenvolver um imunizante usando partículas semelhantes a vírus (VLPs, na sigla em inglês).

O outro projeto em andamento no ICB-USP, intitulado “Desenvolvimento de nanovacinas SAPN contra SARS-CoV-2 utilizando os antígenos estruturais S e N”, está sendo desenvolvido no âmbito do pós-doutorado de Marianna Favaro. O pesquisador responsável é Luis Carlos de Souza Ferreira.

“Nosso trabalho consiste em modificar geneticamente proteínas do vírus para que adquiram a capacidade de se auto-organizarem em uma nanopartícula com estrutura tridimensional muito mais parecida com a morfologia dos vírus e, portanto, com capacidade de interagir melhor com o sistema imune”, conta Favaro. Essa estratégia mimetiza características do vírus, como tamanho e apresentação repetida de antígenos, que são naturalmente reconhecidas pelo sistema imunológico como sinais de patógenos e que ativam a resposta imune.

No Instituto Butantan, além da vacina CoronaVac, dois outros projetos estão em curso. O primeiro é liderado pela pesquisadora Soraia Attie Calil Jorge e tem como objetivo desenvolver uma plataforma para a produção de VLPs do SARS-CoV-2.

O segundo projeto do Instituto Butantan é coordenado por Luciana Cezar de Cerqueira Leite e combina duas tecnologias: vesículas de membrana externa de bactéria, que são nanopartículas que imitam uma infecção, ativando eficientemente o sistema imunológico, acopladas às proteínas do SARS-CoV-2. O objetivo é induzir uma resposta imunológica ampla, de anticorpos e celular.

Texto por Elton Alisson e Karina Toledo - FASPEP