ZAP // Dall-E-2; Rawpixel
Uma nova investigação mostra que é possível usar nanopartículas para melhorar a entrega e a eficácia de uma vacina.
Várias vacinas, incluindo para a hepatite B e tosse convulsa, consistem em fragmentos de proteínas virais ou bacterianas e incluem outras moléculas, chamadas adjuvantes, que ajudam a aumentar a resposta do sistema imunitário.
A maioria dos adjuvantes são compostos por sais de alumínio ou outras moléculas.
Recentemente, uma equipa do Massachusetts Institute of Technology (MIT) mostrou que um tipo de nanopartícula, chamada estrutura metálica orgânica (MOF), pode também provocar uma forte resposta imunológica, ativando o sistema imunológico inato – a primeira linha de defesa do corpo contra qualquer patógeno – através de proteínas celulares conhecidas como “recetores do tipo toll”.
Em laboratório, numa experiência com cobaias, os cientistas demonstraram que a nanopartícula consegue encapsular e entregar com sucesso parte da proteína spike do SARS-CoV-2, ao mesmo tempo que atua como um adjuvante quando é decomposta dentro das células.
Segundo o Interesting Engineering, o estudo demonstra que este tipo de estrutura pode ser útil para produzir uma resposta imunitária mais eficiente.
A estrutura metálica orgânica desenvolvida pela equipa do MIT é a ZIF-8, que consiste numa rede de unidades tetraédricas composta por um ião de zinco ligado a quatro moléculas de imidazol, um composto orgânico.
ACS Material
Zeolitic imidazolate framework-8 (ZIF-8)
Apesar de investigações anteriores terem demonstrado que a ZIF-8 aumenta significativamente as respostas imunológicas, não se sabia de que forma a partícula ativava o sistema imunológico.
Para o tentar descobrir, a equipa criou uma vacina experimental que consiste na proteína de ligação ao recetor (RBD) SARS-CoV-2 incorporada em partículas ZIF-8.
Estas partículas tinham entre 100 e 200 nanómetros de diâmetro, um tamanho ínfimo que lhes permite entrar diretamente nos gânglios linfáticos do corpo ou através de células do sistema imunológico, como os macrófagos.
Assim que as partículas entram nas células, os MOFs são decompostos, libertando as proteínas virais.
Na experiência, ficou percetível que os componentes do imidazol ativam os recetores do tipo toll, que ajudam a estimular a resposta imune inata.
O sequenciamento de ARN das células dos gânglios linfáticos mostrou que as cobaias vacinadas com partículas ZIF-8 que transportam a proteína viral ativaram fortemente uma via TLR conhecida como TLR-7, levando a uma maior produção de citocinas e outras moléculas envolvidas na inflamação.
Em conclusão, os ratos vacinados com estas partículas produziram uma resposta muito mais forte à proteína viral do que os ratos que receberam a proteína isoladamente.
O artigo científico foi publicado a 6 de março na Science Advances.
