Engenheiros do Instituto Tencológico de Massachusetts (MIT) criaram um novo tipo de nanopartícula capaz de oferecer com segurança e eficácia vacinas para doenças como o HIV e a malária.
As novas partículas são compostas por esferas concêntricas que podem levar versões sintéticas das proteínas normalmente produzidas por vírus. Estas partículas sintéticas provocam uma forte resposta imunológica - comparável àquela produzida por vacinas de vírus vivos - mas deve ser muito mais segura, explicou Darrell Irvine, autor do estudo e professor de ciência de materiais e de engenharia biológica.
Essas partículas podem ajudar cientistas a desenvolver vacinas contra o câncer, bem como doenças infecciosas. Em colaboração com cientistas do Walter Reed Army Institute of Research, Irvine e seus alunos estão agora a testar a capacidade das nanopartículas para entregar uma vacina experimental contra a malária em camundongos.
As vacinas protegem o corpo ao expô-lo a um agente infeccioso que deixa o sistema imune pronto para responder rapidamente quando encontra o patógeno novamente. Em muitos casos, como nas vacinas contra a poliomielite e a varíola, vírus mortos ou incapacitados são utilizados. Outras vacinas, como a da difteria, são compostas por uma versão sintética de uma proteína ou outra molécula, normalmente feita pelo patógeno.
Ao criar uma vacina, os cientistas tentam provocar, pelo menos, um dos agentes da resposta imune do corpo: as células T, que atacam as células do corpo que tenham sido infectadas com o patógeno, ou células B, que secretam anticorpos nos vírus de destino ou bactéria presente no sangue e outros fluidos corporais.
Para as doenças em que o patógeno tende a permanecer no interior das células, tais como o HIV, uma forte resposta de um tipo de célula T, conhecida como assassina de células T, é exigida. A melhor maneira de provocar essas células em ação é a utilização de um vírus morto ou incapacitado, mas que não pode ser feito com o HIV, porque é difícil tornar o vírus inofensivo.
Para contornar o perigo do uso de vírus vivos, os cientistas estão trabalhando em vacinas sintéticas para o HIV e outras infecções virais como a hepatite B. No entanto, essas vacinas, embora mais seguras, não provocam uma resposta forte das células T. Recentemente, cientistas têm tentado encerrando as vacinas em gotículas de gordura, chamados de lipossomas, que poderia ajudar a promover respostas de célula T por embalar a proteína em uma partícula como um vírus. No entanto, estes lipossomas têm estabilidade pobre em sangue e fluidos corporais.
Irvine decidiu então construir sobre a abordagem dos lipossomas gotas juntas em esferas concêntricas. Uma vez que os lipossomas são fundidos, paredes adjacentes são quimicamente grampeadas umas nas outras, tornando a estrutura mais estável e menos propensa a quebrar-se após a injeção. No entanto, uma vez que as nanopartículas são absorvidas por uma célula, elas degradam rapidamente, liberando a vacina e provocando uma resposta das células T.
Em testes com ratos, Irvine e seus colegas usaram as nanopartículas para entregar uma proteína chamada ovalbumina, uma proteína da clara do ovo comumente utilizada em estudos de imunologia bioquímica. Eles descobriram que três imunizações de baixas doses da vacina produziram uma forte resposta celular T - após a imunização, até 30% de todas as células T killer nos camundongos eram específicas para a proteína da vacina.
Essa é uma das mais fortes respostas de células T geradas por uma vacina de proteína, comparável com as vacinas virais, mas sem as preocupações de segurança de vírus vivos, diz Irvine. As partículas também provocam uma forte resposta de anticorpos.
Niren Murthy, professor adjunto no Georgia Institute of Technology, diz que as novas partículas representam "um avanço bastante grande", embora ressalte que mais experimentos são necessários para mostrar que podem provocar uma resposta imune contra a doença humana. "Há definitivamente potenciais em número suficiente para valer a pena explorá-la com experimentos mais sofisticados e caros", diz ele.