O termo vacina vem do latim “vaccinae” que significa “da vaca”, e é proveniente dos experimentos de Edward Jenner com a “varíola da vaca”. Ele foi um dos primeiros a fazer uso do método científico aplicado ao processo de vacinação e conseguiu demonstrar que, quando um corpo saudável entra em contato com fluidos de mucosas de um paciente de alguma enfermidade (no caso de Jenner, a varíola), ele se torna parcial ou totalmente resistente àquela doença.
Fonte: BioEdge
Jenner realizou seus experimentos no século XVIII. Nesse período não se tinha conhecimentos básicos de Microbiologia ou qualquer estudo sobre a relação patógeno-hospedeiro. As doenças que acometiam à época eram tratadas com religião ou técnicas pseudocientíficas e sem um número significativo de evidências. Só no século XIX passamos a isolar microrganismos (técnica primordial para o desenvolvimento de qualquer vacina) e entender que eles são os causadores de várias doenças.
Isso nos mostra que por séculos de história da humanidade, parte da população foi eliminada por diversas doenças causadas por microrganismos. Doenças diversas dizimaram dezenas de milhões de pessoas na Europa durante a Idade Média e em outros períodos da nossa história recente. Somente no século XIX, com as revoluções científicas e início do ceticismo, fomos capazes de fundar a Microbiologia e desenvolver estratégias contra essas doenças. Uma estratégia bastante eficiente é a vacina, que se baseia em fornecer o agente causador da doença ou seus fragmentos ao paciente para estimular o seu sistema imunológico, muitas vezes criando memória contra uma futura infecção.
Dentre as estratégias clássicas de produção de vacinas, nós temos 3 principais: desenvolvimento do microrganismo atenuado (ou “enfraquecido”), uso de partículas antigênicas do patógeno e proteínas recombinantes do agente causador. Com o desenvolvimento da Biotecnologia, fomos capazes de aprimorar esses 3 processos clássicos e criar outros. A maior parte das novas vacinas são produzidas por meio da técnica de proteínas recombinantes expressas em sistemas heterólogos ou pelas chamadas vacinas de DNA.
As proteínas recombinantes são descritas em diversos papers. Capua e colaboradores (2003) citam experimentos de desenvolvimento de vacinas baseadas nessas proteínas. As técnicas envolvem engenharia genética, pois o objetivo é clonar genes de um microrganismo alvo (agente causador de alguma doença) em outros organismos, podendo ou não haver mudanças na sequência gênica durante esse processo, o que depende da complexidade dos organismo envolvidos.
Um exemplo recente de vacina produzida no Brasil, e extremamente importante em países subdesenvolvidos, foi a criação da vacina contra esquistossomose e o seu aparente sucesso nos testes clínicos, como foi divulgado pelo Instituto Oswaldo Cruz (Fiocruz, 2016). Nesse caso, a proteína do verme Schistosoma mansoni clonada é a Sm14 e, para esse tipo de gene mais complexo, costuma-se fazer uso de sistemas de expressão eucarióticos. Ou seja, é possível transformar um organismo eucariótico (como leveduras P. pastoris ou até outros nematódeos, como o C. elegans) com algum gene e expressá-lo em larga escala.
Outro tipo bastante interessante de vacinas numa abordagem mais nova são as vacinas de DNA, que se baseiam em fornecer ao hospedeiro uma pequena sequência de DNA manipulada por técnicas de engenharia genética. Esta sequência encontra-se na forma de plasmídeo e poderá ser integrada ao DNA do organismo e expressa pelas células dele, onde a informação genética guardada nesta sequência é, basicamente, o antígeno do patógeno, desencadeando a resposta imune. As dificuldades aqui envolvem o organismo assimilar o DNA e expressá-lo corretamente, fato que é desafiador devido aos mecanismos celulares de defesa contra DNA exógeno.
Há uma outra dificuldade nas vacinas de DNA que é a baixa imunogenicidade verificada em alguns testes pré-clínicos em primatas não-humanos e até nos testes clínicos. O esperado seria uma resposta imunológica semelhante à conferida pelas vacinas tradicionais. Já existem vários artigos que buscam melhorar essa resposta com novos adjuvantes ou alterações na sequência (Coban, 2011).
Como os patógenos sofrem modificações por conta de processos evolutivos, a produção de novas vacinas é constante. Por ser uma forma muito eficaz de controle de doenças em escala global, a imunização pode levar a uma completa erradicação de certos patógenos extremamente virulentos e agressivos, garantindo o equilíbrio com a nossa espécie.
Referências:
PARDO, D. Spinning molecular immunology into successful immunotherapy. Nature Review Immunology, 2002, vol 2, p. 227-238.
CAPUA, I. et al. “Development of a DIVA (Differentiating Infected from Vaccinated Animals) strategy using a vaccine containing a heterologous neuraminidase for the control of avian influenza”. Avian Pathology, 2013, 32 (1): 47–55
SANTINNI-OLIVEIRA, M. et al. Schistosomiasis vaccine candidate Sm14/GLA-SE: Phase 1 safety and immunogenicity clinical trial in healthy, male adults. Vaccine, 2016, 20;34(4): 586-594. http://dx.doi.org/10.1016/j.vaccine.2015.10.027
Revista FAPESP ,2016, edição 246, Agosto: http://revistapesquisa.fapesp.br/2016/05/19/vacina-contra-esquistossomose/
COBAN, C. et al. Novel strategies to improve DNA vaccine immunogenicity. Curr Gene Ther, 2011, 11(6): 479-484.
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