Nova receita pode levar a melhores vacinas COVID-19

Uma seringa contra um fundo preto

Um novo estudo analisando a forma como as células humanas ativam o sistema imunológico em resposta à infecção por SARS-CoV-2 pode abrir a porta para vacinas ainda mais eficazes e poderosas contra o coronavírus e suas variantes emergentes.

Os pesquisadores dizem que é a primeira vez que olhamos exatamente para quais tipos de "bandeiras vermelhas" o corpo humano usa para obter a ajuda das células T - assassinos que o sistema imunológico envia para destruir as células infectadas. Até agora, as vacinas COVID têm se concentrado na ativação de um tipo diferente de célula imune, as células B, que são responsáveis ​​pela criação de anticorpos.

Desenvolver vacinas para ativar o outro braço do sistema imunológico - o As células T- poderia aumentar drasticamente a imunidade contra o coronavírus e, mais importante, suas variantes.

Conforme relatado na revista Célula, os pesquisadores dizem que as vacinas atuais podem carecer de alguns pedaços importantes de material viral, capazes de desencadear uma resposta imunológica holística no corpo humano. Com base nas novas informações, “as empresas devem reavaliar seus projetos de vacinas”, diz Mohsan Saeed, virologista do Laboratório Nacional de Doenças Infecciosas Emergentes (NEIDL) da Universidade de Boston e autor co-correspondente do artigo.

Saeed, professor assistente de bioquímica da Escola de Medicina, realizou experimentos em células humanas infectadas com coronavírus. Ele isolou e identificou as peças que faltavam das proteínas SARS-CoV-2 dentro de um dos laboratórios de Nível de Biossegurança 3 (BSL-3) do NEIDL.


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“Este foi um grande empreendimento porque muitas técnicas de pesquisa são difíceis de adaptar para altos níveis de contenção [como o BSL-3]”, diz Saeed. “O pipeline geral de pesquisa de coronavírus que criamos no NEIDL e o apoio de toda a nossa equipe do NEIDL nos ajudou ao longo do caminho.”

Saeed se envolveu quando os geneticistas computacionais Pardis Sabeti e Shira Weingarten-Gabbay o contataram. Eles esperavam identificar fragmentos de SARS-CoV-2 que ativam as células T do sistema imunológico.

“O surgimento de variantes virais, uma área ativa de pesquisa em meu laboratório, é uma grande preocupação para o desenvolvimento de vacinas”, disse Sabeti, líder do Programa de Doenças Infecciosas e Microbioma do Broad Institute. Ela também é professora de biologia de sistemas, biologia orgânica e evolutiva, imunologia e doenças infecciosas da Universidade de Harvard, bem como investigadora do Howard Hughes Medical Institute.

“Entramos em ação imediatamente porque meu laboratório [já] havia gerado linhas de células humanas que poderiam ser prontamente infectadas com SARS-CoV-2”, disse Saeed. Os esforços do grupo foram liderados por dois membros do laboratório Saeed: Da-Yuan Chen, um associado de pós-doutorado, e Hasahn Conway, um técnico de laboratório.

Desde o início da pandemia de COVID no início de 2020, cientistas de todo o mundo conheciam a identidade de 29 proteínas produzidas pelo vírus SARS-CoV-2 em células infectadas - fragmentos virais que agora constituem a proteína de pico em algumas vacinas de coronavírus, como a Moderna , Pfizer-BioNTech e vacinas Johnson & Johnson.

Mais tarde, os cientistas descobriram outras 23 proteínas escondidas dentro da sequência genética do vírus; no entanto, a função dessas proteínas adicionais era um mistério até agora. As novas descobertas de Saeed e seus colaboradores revelam - inesperada e criticamente - que 25% dos fragmentos de proteínas virais que acionam o sistema imunológico humano para atacar um vírus vêm dessas proteínas virais ocultas.

Como exatamente o sistema imunológico detecta esses fragmentos? As células humanas contêm “tesouras moleculares“—Chamadas de proteases — que, quando as células são invadidas, cortam pedaços de proteínas virais produzidas durante a infecção. Esses pedaços, contendo proteínas internas expostas pelo processo de corte - como o caroço de uma maçã é exposto quando a fruta é segmentada - são então transportados para a membrana celular e empurrados por portas especiais.

Lá, eles ficam do lado de fora da célula agindo quase como um carona, acenando com a ajuda de células T que passam. Assim que as células T percebem essas sinalizações virais cutucando as células infectadas, elas lançam um ataque e tentam eliminar essas células do corpo. E essa resposta das células T não é insignificante - Saeed diz que há ligações entre a força dessa resposta e se as pessoas infectadas com o coronavírus desenvolvem doenças graves ou não.

“É notável que uma assinatura imunológica tão forte do vírus venha de regiões [da sequência genética do vírus] para as quais não estávamos cegos”, disse Weingarten-Gabby, principal autor do artigo e pós-doutorado no laboratório Sabeti. “Este é um lembrete impressionante de que a pesquisa orientada pela curiosidade está na base das descobertas que podem transformar o desenvolvimento de vacinas e terapias.”

“Nossa descoberta… pode ajudar no desenvolvimento de novas vacinas que imitarão com mais precisão a resposta de nosso sistema imunológico ao vírus”, diz Sabeti.

As células T não apenas destroem as células infectadas, mas também memorizam os sinalizadores do vírus para que possam lançar um ataque, mais forte e mais rápido, na próxima vez que o mesmo ou uma variante diferente do vírus aparecer. Essa é uma vantagem crucial, porque Saeed e seus colaboradores dizem que o coronavírus parece atrasar a capacidade da célula de solicitar ajuda imunológica.

“Este vírus não é detectado pelo sistema imunológico pelo maior tempo possível”, diz Saeed. “Uma vez que é percebido pelo sistema imunológico, vai ser eliminado e não quer isso. ”

Com base em suas descobertas, diz Saeed, uma nova receita de vacina, incorporando algumas das proteínas internas recém-descobertas que compõem o vírus SARS-CoV-2, seria eficaz na estimulação de uma resposta imunológica capaz de combater uma ampla faixa de variantes emergentes do coronavírus . E dada a velocidade com que essas variantes continuam a aparecer em todo o mundo, uma vacina que pode fornecer proteção contra todas elas seria uma virada de jogo.

O apoio para o estudo veio do National Institute of Health; o Instituto Nacional de Alergia e Doenças Infecciosas; o Consórcio de Análise Clínica de Tumores Proteômicos do National Cancer Institute (NCI); uma bolsa do programa Human Frontier Science; uma bolsa de pós-doutorado Gruss-Lipper; uma bolsa do Programa de Liderança Zuckerman STEM; uma bolsa de pós-doutorado Rothschild; o Cancer Research Institute / Hearst Foundation; uma bolsa de pesquisa de pós-graduação da National Science Foundation; Bolsas de estudo de longo prazo EMBO; um Instituto de Pesquisa do Câncer / Bristol-Myers Squibb Fellowship; o Instituto Parker de Imunoterapia do Câncer; o Coletivo Emerson; a Fundação de Caridade G. Harold e Leila Y. Mathers; a Fundação Bawd; Fundos de inicialização da Universidade de Boston; a Fundação Mark e Lisa Schwartz; o Consórcio de Massachusetts para Preparação de Patógenos; o Ragon Institute of MGH, MIT e Harvard; e o Laboratório Nacional de Frederick para Pesquisa do Câncer.

Fonte: Boston University

Sobre o autor

Kat McAlpine-Boston

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Este artigo apareceu originalmente no Futurity

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