Pesquisadores do Centro de Pesquisas em Biotecnologia CT-Vacinas, em Minas Gerais, finalizaram recentemente os ensaios clínicos de fase 2 de uma vacina contra a Covid-19 com resultados animadores. Testada em 319 voluntários ao longo de 12 meses, o imunizante, desenvolvido em parceria com a USP, se mostrou seguro e eficaz contra diferentes variantes do sars-cov-2. Agora os cientistas aguardam o aval da Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa) para iniciar a terceira fase de testes em humanos, que será feita em cerca de 5 mil participantes. O objetivo é confirmar as evidências preliminares coletadas nos ensaios anteriores.
A SpiN-Tec, como foi chamada, começou a ser idealizada em 2020, quando a imunologista Julia Teixeira de Castro iniciou o seu doutorado na Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP) da USP. Inicialmente, Julia trabalhava no desenvolvimento de uma vacina contra a doença de Chagas mas, por conta do aumento de casos de covid-19, seus esforços foram redirecionados. A partir daí, a pesquisadora trabalhou na criação de um imunizante totalmente nacional que oferecesse proteção independentemente do surgimento de novas variantes. A pesquisa foi feita sob orientação de Ricardo Gazzinelli, professor associado da FMRP e coordenador do CT-Vacinas (ligado à Universidade Federal de Minas Gerais e à Fundação Oswaldo Cruz – Minas).
“O que fizemos foi desenhar uma vacina que induz majoritariamente uma imunidade celular, que é uma imunidade capaz de identificar regiões do vírus mesmo após o surgimento de mutações”, explica Julia ao Jornal da USP. No caso, esta vacina de proteína recombinante induz a uma resposta mediada pelos linfócitos T, um tipo de célula de defesa do sistema imunológico que é ativada contra invasores intracelulares, como os vírus.
A proteína quimérica contém as sequências das proteínas do nucleocapsídeo (N) e da spike (S) do sars-cov-2. “É a primeira vez que uma vacina totalmente desenvolvida no Brasil chega nesse estágio”, comemora Julia.
Gazzinelli salienta que, além de ter tecnologia brasileira, a SpiN-Tec é uma vacina com baixo custo de produção. “Ela mostrou ter estabilidade de 24 meses a 4ºC, ou seja, pode ser mantida em um refrigerador comum.”
Escolha baseada em evidências
A maioria das vacinas disponíveis atualmente são baseadas apenas na proteína spike (S) – um importante componente do vírus que age como uma “chave” para entrar nas células humanas e se replicar – e na geração de anticorpos neutralizantes, responsáveis por inativar o vírus que infecta o organismo. Mas, à medida que a pandemia avançava, especialistas em vigilância começaram a observar diferentes mutações relacionadas à spike, que aumentavam a taxa de transmissão do vírus e causavam um escape desses anticorpos das vacinas e medicamentos.
“No início da pandemia, as vacinas funcionaram muito bem, conferiam um grau de proteção que chegava a 90%. Mas, com o aparecimento das variantes, essa eficácia foi caindo e hoje ela está em torno de 40%”, explica Gazzinelli.
Por outro lado, os estudos indicavam que a proteína do nucleocapsídeo (N) permaneceu praticamente inalterada ao longo do tempo e que ela poderia ser um alvo para o desenvolvimento de uma vacina que produzisse uma imunidade robusta.
Para confirmar as hipóteses, a primeira fase do trabalho envolveu estudos in silico – com simulações computacionais. Este tipo de análise agrupa, interpreta e compreende informações utilizando ferramentas de biologia, matemática, computação e áreas correlatas.
Julia fez um estudo de predição de epítopos – uma técnica em que algoritmos consideram a estrutura das proteínas para prever regiões com maior probabilidade de interação com o sistema imune. “Para chegar ao desenho da proteína partimos para essa abordagem e vimos que tínhamos realmente esses dois bons alvos [as proteínas S e N]”, diz. “Em seguida, unimos regiões dessas proteínas em uma sequência única e produzimos em escala laboratorial, em quantidade pequena para começar os testes.”
Nos testes in vitro, amostras de sangue periférico de pacientes imunizados com Coronavac ou convalescentes foram coletadas e os cientistas verificaram que a proteína SpiN, utilizada na SpiN-Tec, foi reconhecida por linfócitos T de memória.
Hamsters e camundongos receberam duas doses da vacina em um intervalo de 21 dias e, depois, foram infectados com sars-cov-2. Os hamsters imunizados com a Spin apresentaram uma alta produção e IgA e IgG, dois tipos de anticorpos produzidos pelo sistema imunológico para combater infecções. Já em camundongos protegidos, a formulação se mostrou eficaz em induzir a produção de interferon gama (IFN-γ, proteínas do sistema imune) mediados pelas células de defesa linfócitos T CD4+ e T CD8+.
Os ensaios de proteção foram realizados no Laboratório de Nível de Biossegurança 3 (NB-3) do Centro de Pesquisa em Virologia da FMRP na USP. Foram utilizados camundongos transgênicos e hamsters, modelos preparados para simular uma covid-19 grave e moderada, respectivamente. Após a aplicação do imunizante e a infecção pelo vírus (variantes de Wuhan, delta e ômicron), os animais ficaram protegidos. A proteção foi demonstrada através da manutenção do peso corporal, 100% de sobrevida, diminuição de carga viral pulmonar e cerebral e ausência de patologia pulmonar.
“Um animal infectado sem a imunização perde peso e morre ao longo de dez a 15 dias por causa da infecção”, explica Julia. “Então o primeiro parâmetro óbvio era perda de peso e mortalidade.”
Pós-doutorado
Caso seja aprovado pela Anvisa, Julia acompanhará a próxima fase de testes clínicos e voltará a trabalhar com seu projeto original.
O trabalho da imunologista ganhou o Prêmio Teses Destaque USP 2024 na categoria Inovação. A tese Desenvolvimento de proteína quimérica e avaliação de seu potencial vacinal contra covid-19 pode ser lida aqui.