Pesquisadores estão produzindo vacina de baixo custo contra o Covid-19

Uma nova fórmula que entra em testes clínicos no Brasil, México, Tailândia e Vietnã pode mudar a forma como o mundo luta contra a pandemia.

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Uma nova vacina para o Covid-19 que está entrando em testes clínicos no Brasil, México, Tailândia e Vietnã pode mudar a forma como o mundo luta contra a pandemia.

A vacina, chamada NVD-HXP-S, é a primeira em testes clínicos a usar um novo padrão molecular que se espera criar anticorpos mais potentes do que a atual geração de vacinas. E a nova vacina pode ser muito mais fácil de fazer.

As vacinas existentes de empresas como Pfizer e Johnson & Johnson devem ser produzidas em fábricas especializadas com ingredientes difíceis de adquirir.

Por outro lado, a nova vacina pode ser produzida em massa em ovos de galinha, os mesmos ovos que produzem bilhões de vacinas contra a gripe todos os anos em fábricas no mundo todo.

Se a NVD-HXP-S se provar segura e eficaz, os fabricantes de vacinas contra a gripe podem produzir mais de um bilhão de doses por ano.

Os países de renda baixa e média que atualmente lutam para obter vacinas de países mais ricos podem ser capazes de fabricar a NVD-HXP-S ou adquiri-la a baixo custo de países vizinhos.

“Isso é impressionante, seria uma virada de jogo”, disse Andrea Taylor, diretora assistente do Duke Global Health Innovation Center (Duque Centro Global de Inovação em Saúde).

No entanto, primeiro os testes clínicos devem estabelecer que a NVD-HXP-S realmente funciona em pessoas.

A primeira fase dos testes será concluída em julho, e a fase final levará mais vários meses. Mas experimentos com animais vacinados aumentaram as esperanças quanto às perspectivas da vacina.

“É um ponto a mais para a proteção”, disse o Dr. Bruce Innes, do PATH Centro de Inovação e Acesso a Vacinas, que coordenou o desenvolvimento da NVD-HXP-S. “Eu acho que é uma vacina de classe mundial.”

2P ao resgate

As vacinas agem familiarizando o sistema imunológico com um vírus bem o suficiente para solicitar uma defesa contra ele.

Algumas vacinas contêm vírus inteiros que foram mortos; outras contêm apenas uma única proteína do vírus. Outras ainda contêm instruções genéticas que nossas células podem usar para produzir a proteína viral.

Uma vez exposto a um vírus, ou parte dele, o sistema imunológico pode aprender a produzir anticorpos que o atacam. As células imunológicas também podem aprender a reconhecer as células infectadas e destruí-las.

No caso do coronavírus, o melhor alvo do sistema imunológico é a proteína que cobre sua superfície como uma coroa.

A proteína, conhecida como Spike, se agarra às células e permite que o vírus se funda a elas.

Mas simplesmente injetar proteínas Spike do coronavírus nas pessoas não é a melhor maneira de vaciná-las. Isso ocorre porque as proteínas Spike às vezes assumem a forma errada e levam o sistema imunológico a produzir os anticorpos errados.

Essa percepção surgiu muito antes da pandemia de Covid-19. Em 2015, outro coronavírus apareceu, causando uma forma mortal de pneumonia chamada MERS.

Jason McLellan, um biólogo estrutural da Escola de Medicina Geisel em Dartmouth, e seus colegas decidiram fazer uma vacina contra o vírus.

Eles queriam usar a proteína Spike como alvo, mas eles tiveram que contar com o fato de que a proteína muda de forma.

À medida que a proteína se prepara para se fundir a uma célula, ela se contorce de uma forma parecida a uma tulipa para algo mais parecido com um dardo.

Os cientistas chamam essas duas formas de formas de pré-fusão e pós-fusão da proteína.

Os anticorpos contra a forma de pré-fusão atuam poderosamente contra o coronavírus, mas os anticorpos pós-fusão não o impedem.

O Dr. McLellan e seus colegas usaram técnicas padrão para fazer uma vacina contra o MERS, mas acabaram com muitas formas pós-fusão inúteis para seus propósitos.

Em seguida, eles descobriram uma maneira de manter a proteína bloqueada na forma de pré-fusão semelhante a de uma tulipa.

Tudo o que precisaram fazer foi transformar dois dos mais de 1.000 blocos de construção da proteína em um composto chamado prolina.

A proteína resultante, chamada de 2P, para as duas novas moléculas de prolina que continha, tinha muito mais probabilidade de assumir a forma de tulipa desejada.

Os pesquisadores injetaram as proteínas 2P em camundongos e descobriram que os animais podiam facilmente combater infecções do coronavírus MERS.

A equipe registrou uma patente para sua proteína modificada, mas o mundo deu pouca atenção à invenção.

O MERS, embora mortal, não é muito contagioso e provou ser uma ameaça relativamente menor; menos de 1.000 pessoas morreram desde que a doença surgiu pela primeira vez em humanos.

Mas no final de 2019 um novo coronavírus, o SARS-CoV-2, surgiu e começou a devastar o mundo. O Dr. McLellan e seus colegas entraram em ação, projetando uma proteína Spike 2P exclusiva para o SARS-CoV-2.

Em questão de dias, a Moderna usou essa informação para projetar uma vacina para o Covid-19; que continha uma molécula genética chamada RNA com as instruções para fazer a Spike 2P.

Outras empresas logo seguiram o exemplo, adotando a proteína 2P para seus próprios projetos de vacinas e iniciando testes clínicos.

Todas as três vacinas que foram autorizadas até agora nos Estados Unidos, da Johnson & Johnson, Moderna e Pfizer-BioNTech, usam a Spike 2P.

Outros fabricantes de vacinas também estão usando. Novavax teve resultados sólidos com proteína Spike 2P em testes clínicos e espera-se aplicação à Administração de Alimentos e Medicamentos para autorização de uso emergencial nas próximas semanas.

Foto: Bio-Manguinhos/Fiocruz

Duas prolinas são boas; seis são melhores ainda

A capacidade do Dr. McLellan de encontrar pistas que salvam vidas na estrutura das proteínas lhe rendeu profunda admiração no mundo das vacinas.

Uma vez que o Dr. McLellan e seus colegas entregaram a Spike 2P aos fabricantes de vacinas, ele voltou a analisar a proteína mais detalhadamente.

Se a troca de apenas duas prolinas melhorou uma vacina, certamente alguns ajustes adicionais poderiam melhorá-la ainda mais.

Em março, ele juntou forças com dois colegas biólogos da Universidade do Texas, Ilya Finkelstein e Jennifer Maynard.

Seus três laboratórios criaram 100 novas proteínas, cada uma com um bloco de construção alterado.

Com financiamento da Fundação Gates, eles testaram cada uma e depois combinaram as mudanças promissoras em novas proteínas Spike.

Eventualmente, eles criaram uma única proteína que atendeu às suas expectativas.

O vencedor continha as duas prolinas na Spike 2P, mais quatro prolinas adicionais encontradas em outras partes da proteína. O Dr. McLellan chamou a nova proteína de HexaPro, em homenagem ao seu total de seis prolinas.

A estrutura da HexaPro era ainda mais estável do que 2P, descobriu a equipe.

Também era resistente, mais capaz de resistir ao calor e a produtos químicos prejudiciais. O Dr. McLellan esperava que seu design robusto a tornasse potente como uma vacina.

O Dr. McLellan também esperava que as vacinas baseadas em HexaPro alcançassem mais países do mundo, especialmente os países de renda baixa e média, que até agora receberam apenas uma fração da distribuição total das vacinas da primeira onda.

“A parcela das vacinas que receberam até agora é terrível”, disse McLellan.

A Universidade do Texas estabeleceu um acordo de licenciamento para a HexaPro que permite que empresas e laboratórios em 80 países de renda baixa e média usem a proteína em suas vacinas sem pagar direitos autorais.

Papel do ovo 

A primeira onda de vacinas Covid-19 autorizadas requer ingredientes especializados e caros para fazer. 

A vacina baseada em RNA da Moderna, por exemplo, precisa de blocos de construção genéticos chamados nucleotídeos, bem como um ácido graxo feito sob medida para formar uma bolha em torno deles.

Esses ingredientes devem ser reunidos em vacinas em fábricas criadas para esse fim.

A forma como as vacinas contra a gripe são feitas é um estudo em contraste. Muitos países têm fábricas enormes para fazer vacinas baratas contra a gripe, com vírus da gripe injetados em ovos de galinha.

Os ovos produzem um excesso de novas cópias dos vírus. Os trabalhadores da fábrica então extraem os vírus, os enfraquecem ou matam e depois os colocam nas vacinas.

Em Nova York, uma equipe de cientistas da Escola de Medicina Icahn no Monte Sinai sabia como fazer essa vacina, usando um vírus aviário chamado de doença de Newcastle, que é inofensivo em humanos.

Durante anos, os cientistas fizeram experiências com o vírus da doença de Newcastle para criar vacinas para várias doenças.

Para desenvolver uma vacina contra o ebola, por exemplo, os pesquisadores adicionaram um gene do ebola ao próprio conjunto de genes do vírus da doença de Newcastle.

Os cientistas então inseriram o vírus modificado em ovos de galinha. Por ser um vírus aviário, ele se multiplicou rapidamente nos ovos. Os pesquisadores acabaram com os vírus da doença de Newcastle revestidos com proteínas do ebola.

No Monte Sinai, os pesquisadores decidiram fazer a mesma coisa, usando proteínas Spike de coronavírus em vez de proteínas de ebola.

Quando souberam da nova versão do HexaPro do Dr. McLellan, eles a adicionaram ao vírus da doença de Newcastle.

Os vírus estavam cheios de proteínas Spike, muitas das quais tinham a forma de pré-fusão desejada. Em uma homenagem ao vírus da doença de Newcastle e a Spike HexaPro, eles o chamaram de NDV-HXP-S.

O Centro PATH providenciou a produção de milhares de doses de NDV-HXP-S em uma fábrica vietnamita que normalmente fabrica vacinas contra gripe em ovos de galinha.

Em outubro, a fábrica enviou as vacinas a Nova York para serem testadas. Os pesquisadores do Monte Sinai descobriram que a NDV-HXP-S possuia proteção poderosa em camundongos e hamsters.

A potência da vacina trouxe um benefício extra: os pesquisadores precisaram de menos vírus para uma dose eficaz. Um único ovo pode render de 5 a 10 doses de NDV-HXP-S, em comparação com uma ou duas doses de vacinas contra a gripe.

O Centro PATH então conectou a equipe do Mount Sinai aos fabricantes de vacinas contra a gripe. Em 15 de março, o Instituto de Vacinas e Biologia Médica do Vietnã anunciou o início de um teste clínico de NDV-HXP-S.

Uma semana depois, a Organização Farmacêutica do Governo da Tailândia fez o mesmo.

Em 26 de março, o Instituto Butantan do Brasil disse que pediria autorização para iniciar seus próprios testes clínicos da NDV-HXP-S.

Enquanto isso, a equipe do Mount Sinai também licenciou a vacina para o fabricante mexicano de vacinas Avi-Mex como um spray intranasal. A empresa iniciará testes clínicos para verificar se a vacina é ainda mais potente nessa forma.

No Brasil, o Instituto Butantan apresentou sua versão da NDV-HXP-S como “a vacina brasileira”, que seria “produzida inteiramente no Brasil, sem depender de importações”.

Madhavi Sunder, especialista em propriedade intelectual da Escola de Direito de Georgetown, advertiu que a NDV-HXP-S não ajudaria imediatamente países como o Brasil, que lutam contra a atual onda de infecções por Covid-19.

Em vez disso, a estratégia será importante para a produção de vacinas a longo prazo, não apenas para a Covid-19, mas para outras pandemias que podem ocorrer no futuro.

Nesse meio tempo, o Dr. McLellan voltou à prancheta de desenho molecular para tentar fazer uma terceira versão de sua Spike que seja ainda melhor do que a HexaPro.

Conteúdo traduzido da fonte The New York Times por Wesley Carrijo paro o Jornal Contábil