Aumentando a Eficácia das Vacinas com Nanopartículas Metal-Orgânicas

Aumentando as Vacinas com Nanopartículas Metal-Orgânicas

As vacinas funcionam expondo o corpo de forma segura a patógenos, “ensinando” ao sistema imunológico como reagir no dia em que encontrar o vírus ou bactéria causadora da doença real. O problema é que, para o sistema imunológico fazer isso, ele precisa ser exposto a uma quantidade mínima de patógenos ou fragmentos, o que às vezes pode ser difícil.

Por esse motivo, vacinas tradicionais utilizam adjuvantes como o alumínio para potencializar a reação do sistema imunológico. Contudo, esses podem causar efeitos colaterais indesejados, pois estimulam TODAS as reações imunológicas, não apenas as pretendidas pela vacina.

Uma equipe de pesquisa do MIT pode ter encontrado uma solução para aumentar a eficácia das vacinas usando um tipo novo de adjuvante que aproveita a nanotecnologia. Eles usaram uma nanopartícula chamada estrutura metal-orgânica (MOF) que atua como adjuvante, potencializando uma reação imunológica específica em vez de uma reação generalizada como nos adjuvantes clássicos.

A pesquisa envolveu Robert Langer, professor do MIT Institute, e  Dan Barouch, professor da Harvard Medical School.

Como as Nanopartículas Metal-Orgânicas Funcionam

O artigo de pesquisa publicado explica que eles usaram um MOF chamado ZIF-8, um íon de zinco ligado a quatro moléculas de imidazol, um composto orgânico. Esta é a primeira vez que os mecanismos de funcionamento do ZIF-8 foram elucidados.

Os pesquisadores incorporaram a proteína spike do SARS‑CoV‑2 dentro da estrutura de partículas ZIF‑8 de 100‑200 nm, tamanho que permite ser engolido por macrófagos ou entrar nos linfonodos. As partículas MOF são degradadas, entregando a proteína viral diretamente ao sistema imunológico.

Fonte: Science Advances

Portanto, funciona essencialmente direcionando as partículas virais ao sistema imunológico para detecção, em vez de superestimular todo o sistema imunológico para que detecte as partículas virais na corrente sanguínea. Alvejar as partículas virais criou uma resposta muito específica e dependente da dose ao proteína da COVID e uma reação maior que a proteína sem o MOF.

O que a torna especialmente útil é que imita como o corpo desenvolve imunidade contra o vírus, com o vírus digerido sendo quebrado em pedaços e memorizado para criar imunidade de longo prazo. Assim, do ponto de vista do sistema imunológico, há pouca diferença entre uma partícula ZIF‑8 e uma partícula viral real.

Fonte: Science Advances

Qual é o Próximo Passo para Nanopartículas Metal-Orgânicas e Vacinas MOF?

A descoberta de como usar MOF sem adjuvante abriu caminho para uma nova geração de vacinas que podem ser mais seguras e eficientes.

Outra vantagem é que vacinas desse tipo, usando subunidades de proteínas, são mais baratas e fáceis de fabricar que vacinas de RNA. Assim, isso pode manter os designs de vacinas tradicionais competitivos mesmo contra as novas ondas de vacinas de mRNA em desenvolvimento.

O próximo passo será realizar mais testes para garantir a segurança do ZIF‑8 agora que foi comprovado que ele pode potencializar os efeitos da vacina. Também será necessário desenvolver procedimentos para fabricação em massa a custos viáveis.

Outra possibilidade é que o ZIF‑8 não seja o ponto final das vacinas baseadas em MOF. Nanopartículas semelhantes poderiam gerar um efeito imunológico ainda mais forte, um perfil de segurança melhor ou ser mais fáceis e baratas de produzir em escala.

Ações das Empresas de Vacinas

1. Merck

Embora tenha sido superada em receitas totais nos últimos anos pelas empresas de vacinas COVID‑19, a Merck ainda ocupa a posição nº 1 entre os vendedores de vacinas não‑COVID‑19. Entre seus best‑sellers está a vacina anti‑HPV (Papilomavírus Humano) Gardasil, gerando US$ 8,8 bi em 2023, com crescimento explosivo de receita nos últimos 3 anos.

Fonte: Merck

A empresa também está planejando lançar uma nova vacina pneumocócica com data PDUFA definida para sua vacina V116 em junho de 2024 e mais 5 vacinas no pipeline de P&D.

Fonte: Merck

Melhorar a eficiência das vacinas e reduzir a necessidade de adjuvantes que podem causar efeitos colaterais será de grande interesse para empresas como a Merck, que tem lidado regularmente com controvérsias sobre suas vacinas, que podem causar algumas doenças raras, incluindo a Gardasil.

Portanto, embora as vacinas de mRNA tenham sido o grande destaque devido à pandemia, os designs baseados em proteínas tradicionais ainda têm muito espaço e podem ser extremamente lucrativos.

2. GSK

A GSK é outro gigante na produção de vacinas, notavelmente com uma vacina meningocócica avançada 5‑em‑1 (contra meningite) que gerou US$ 1,1 bi em receitas em 2022, embora ainda não tenha sido aprovada nos EUA.

A empresa também está ampliando sua oferta de vacinas. Sua vacina contra RSV para adultos de 50‑59 anos foi aprovada em janeiro de 2024, sendo a primeira disponível para essa população. Mais vacinas estão em desenvolvimento, incluindo:

• Herpes zóster.
• Influenza.
• Doenças meningocócicas.
• Doenças pneumocócicas.
• Hepatite B.
• Herpes simplex.

A GSK espera que o segmento de vacinas continue crescendo a um “CAGR de um dígito alto”.

O foco da GSK em doenças infecciosas, por meio de vacinas e novos antibióticos, responde a uma necessidade urgente diante do aumento da resistência a antibióticos e novas epidemias. Ela também fornece adjuvantes ou serviços de fabricação para vacinas de outras empresas, o que a coloca em posição privilegiada para se beneficiar de melhorias nas vacinas clássicas e produzi‑las em escala.

3. Sanofi

A Sanofi (SNW.DE ) (SNY ) é outro grande líder no mercado de vacinas, com forte presença na vacina anual contra a gripe. Também lidera em imunologia geral, notavelmente graças ao Duxipent, uma terapia anti‑alérgica.

Fonte: Evento de Investidores em Vacinas da Sanofi

Os esforços de P&D da Sanofi combinam tecnologias de vacinas tradicionais e vacinas de mRNA. Até 2025, espera apresentar ao menos 5 candidatos “best‑in‑class” em fase 3 de testes clínicos.

Como resultado, a empresa prevê que suas vendas de vacinas cresçam para mais de US$ 10 bi até 2030, principalmente devido à liderança contínua em influenza e ao crescimento em RSV, pneumocócica e novos mercados de mRNA.

Ela também está trabalhando em plataformas inovadoras de imunologia, como conjugados anticorpo‑droga, SYNTHORIN, e aproveitando as células NK (Natural Killer) do corpo, além de combinar tudo isso com IA e pesquisa genômica.

Fonte: Sanofi

A Sanofi está expandindo em áreas onde as vacinas tendem a ter desempenho inferior, como em bebês com sistema imunológico imaturo. Também busca ampliar o potencial das vacinas, notavelmente ao direcioná‑las para acne.

Melhorias na eficiência, como o uso de MOF para criar uma resposta imunológica forte, podem abrir um novo caminho para a empresa entregar desempenho médico ainda melhor, especialmente para doenças ou situações em que as vacinas historicamente falharam em ter desempenho adequado.