As vacinas podem ser 25% mais eficazes com a adição de nanopartículas de ouro quiral como adjuvantes, de acordo com um estudo de uma colaboração internacional da qual pesquisadores brasileiros participaram. Um artigo relatando os resultados é publicado na Nature.
Três grupos de pesquisa colaboraram no estudo, um afiliado à Universidade de Michigan, nos Estados Unidos, e outro à Universidade de Jiangnan, na China. O grupo brasileiro foi liderado por André Farias de Moura, professor do Departamento de Química da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) e pesquisador do Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais (CDMF), um dos Núcleos de Pesquisa, Inovação e Difusão Centros (CEPIDs) financiados pela FAPESP.
O estudo não envolveu vacinas COVID-19 porque começou bem antes da pandemia. Os pesquisadores usaram vacinas desenvolvidas para combater uma cepa específica do vírus influenza. Embora esta não seja a cepa que circula atualmente no Brasil, em princípio os resultados podem ser generalizados para qualquer tipo de vacina, evidentemente com estudos complementares caso a caso. A razão é que as nanopartículas de ouro quiral canhoto não são o ingrediente ativo, mas um adjuvante que potencializa a resposta imune do receptor.
“A chave para entender a contribuição dessas nanopartículas é o conceito de quiralidade, que se aplica a um objeto ou sistema que não pode ser sobreposto à sua própria imagem especular”, disse Moura à Agência FAPESP.
A quiralidade, então, é um tipo de assimetria. O termo é derivado de kheir, do grego antigo para mão, e o melhor exemplo é justamente a diferença entre mão esquerda e mão direita. Quando levantamos as mãos para um espelho, a mão que vemos à direita é a esquerda e vice-versa.
“Tudo o que está vivo na Terra é quiral. As moléculas quirais podem ter propriedades completamente diferentes dependendo de serem destros ou canhotos. As duas formas quirais da mesma molécula são conhecidas como enantiômeros”, disse Moura. “Um exemplo trágico é a talidomida, um medicamento prescrito para mulheres grávidas para enjoo matinal no final dos anos 1950 e 1960. Ela fez com que bebês nascessem com uma série de malformações. Um dos enantiômeros da substância teve o efeito terapêutico esperado, mas o outros atrofiaram os membros do feto.”
Nanopartículas
A pesquisa em nanomateriais avançou o suficiente para permitir que os cientistas separem completamente um enantiômero, explicou Moura, e o estudo relatado na Nature foi baseado nessa possibilidade. “Começamos com nanopartículas de ouro, que são simétricas e carecem de quiralidade. Elas são aquirais. Primeiro induzimos a quiralidade nelas fazendo com que interagissem com o aminoácido cisteína, e depois intensificamos a quiralidade induzida expondo-as à luz polarizada usando o aminoácido ácido fenilalanina como uma antena de captação de luz”, disse ele.
A quiralidade é medida em “fator g” em uma escala de menos dois (-2) a mais dois (+2). O procedimento usado no estudo permitiu aos cientistas ultrapassar 0,4 e resultou em três nanopartículas: o ouro aquiral original, o enantiômero destro e o enantiômero canhoto.
“Inicialmente testamos as nanopartículas em células imunes humanas cultivadas in vitro e descobrimos que as nanopartículas quirais induziam a produção de substâncias associadas a uma resposta imune mesmo na ausência de um antígeno – qualquer substância capaz de desencadear a produção de anticorpos. o que um adjuvante faz em uma vacina”, disse Moura.
Em seguida, os pesquisadores testaram as nanopartículas no vírus da gripe. “Descobrimos que os enantiômeros aumentaram muito a eficácia da vacina”, disse Moura. “Especificamente, o enantiômero canhoto causou um aumento de 25,8% na eficácia em comparação com o enantiômero destro e um aumento ainda maior em comparação com a nanopartícula aquiral”.
O conhecimento está publicado e disponível para quem quiser utilizá-lo, salientou Moura. “Ele pode ser usado por qualquer produtor de qualquer tipo de vacina, incluindo vacinas para novas variantes de SARS-CoV-2 ou influenza. Não somos desenvolvedores de vacinas, mas estamos oferecendo esse conhecimento básico como uma nova plataforma tecnológica para aqueles quem são”, disse.
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