Nanopartículas podem levar a vacinas poderosas contra aids, malária e câncer

Esferas de gorduras poderiam ser capazes de levar versões sintéticas de proteínas naturalmente produzidas por vírus.

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22 Fevereiro 2011 | 21h01

Células imunológicas, marcadas com a proteína verde fluorescente, são cercados por nanopartículas (vermelho) em experiência com ratos. Crédito: DeMuth James e Peter Moon.

Células imunológicas, marcadas com a proteína verde fluorescente, são cercados por nanopartículas (vermelho) em experiência com ratos. Crédito: DeMuth James e Peter Moon.

Engenheiros do Massachussets Institute of Technology (MIT) desenvolveram um novo tipo de nanopartícula que poderia entregar vacinas para doenças como a aids e a malária de forma segura e efetiva. As novas partículas, descritas na edição de 20 de fevereiro da Nature Materials, consistem em esferas de gorduras concêntricas capazes de levar versões sintéticas de proteínas naturalmente produzidas por vírus. Estas provocariam uma forte resposta imunológica – comparável a vacinas com vírus vivos.

As partículas podem ajudar cientistas a desenvolver novas vacinas contra o câncer e doenças infecciosas. Por enquanto, a equipe testa a capacidade das mesmas entregarem uma vacina contra a malária em camundongos.

Vacinas protegem o corpo ao expôr o organismo a um agente infeccioso que deixa o sistema imune pronto para responder rapidamente a um patógeno. Em muitos casos, como as vacinas contra a poliomelite e a varíola, partes do vírus ou vírus mortos são usados. Outras vacinas, como as de difteria, são produzidas a partir de versões sintéticas de uma proteína ou outra molécula normalmente encontrada no patógeno.

Ao elaborar a vacina, os cientistas tentam provocar ao menos uma das duas maiores respostas imunológicas humanas: as células T, que atacam células do corpo que foram infectadas com um patógeno; ou células B, que secretam anticorpos que “marcam” viroses ou bactérias presentes no sangue e outros fluídos.

Para doenças em que o patógeno tende a permanecer dentro da célula, como o HIV, uma resposta forte de um tipo de célula T conhecida como “assassina” é necessária. A melhor forma de provocar estas células é usando um vírus morto ou inativo, mas isso não pode ser realizado com o HIV, já que é muito difícil torná-lo inofensivo.

Para contornar o perigo de utilizar o vírus vivo, a equipe está trabalhando em vacinas sintéticas – tanto para o HIV como outras infecções virais, como a hepatite B. No entanto, até agora nenhuma provocou a resposta das células T de forma efetiva. Recentemente, pesquisadores têm tentado encapsular as vacinas em gotículas de gordura, chamados lipossomas, uma forma de ajudar a promover a resposta das células T. Contudo, estes lipossomas não são muito estáveis.

Alternativa para estabilizar as cápsulas de vacina

Os pesquisadores então decidiram construir uma “embalagem” com várias gotículas unidas em esferas concêntricas. Uma vez que os lipossomas são fundidos, paredes adjacentes são quimicamente “grampeadas” umas as outras, tornando a estrutura estável e menos propensa a se quebrar após a injeção. No entanto, por serem absorvidas por uma célula, elas degradam rapidamente, liberando a vacina e provocando a resposta das células T.

Testes com ratos mostraram que é possível entregar uma proteína chamada ovalbumina, presente na clara do ovo e normalmente usada em estudos de imunologia bioquímica. Os pesquisadores descobriram que três imunizações de baixas doses de vacina produziram uma forte resposta das células T e de anticorpos.

Immune cells, marked with green fluorescent protein, are surrounded by nanoparticles (red) in experiments on rats. Credit: James DeMuth and Peter Moon.
(What has the collaboration of the Walter Reed Army Institute of Research)
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Nanoparticles may lead to vaccines against malaria, AIDS and cancer
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