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As vacinas RNA são um milagre da ciência?

Texto atualizado em 2021-02-05


A rapidez com que uma vacina VID19 eficaz foi obtida é sem precedentes na história da pesquisa médica. Este sucesso é o resultado dos esforços combinados de pesquisa básica, aplicada e médica.

As vacinas RNA são o resultado de mais de 30 anos de pesquisa, incluindo os seguintes marcos:

O RNA nas vacinas atuais é sintetizado in vitro a partir de uma enzima chamada T7 phage RNA polimerase (a partir de vírus bacterianos). Esta enzima foi descoberta em 1970.

Em 1978, Giorgos J Dimitriadis conseguiu produzir uma proteína, globina de coelho, em células de camundongos, injectando-as directamente com RNA. Este feito já tinha sido alcançado alguns anos antes, em 1971, pela equipa de John B. Gurdon em ovos de rã.

Em 1990, Jon A. Wolff nos EUA mostrou que a injeção de um RNA diretamente no músculo de um rato induz a expressão da proteína codificada por este RNA. O artigo conclui que: "A expressão intracelular de genes (DNA ou mRNA) que codificam antígenos poderia fornecer uma abordagem alternativa para o desenvolvimento de vacinas".

Em 1993, Frédéric Martinon e seus colegas mostraram que um lipossoma contendo um RNA codificando a nucleoproteína (NP) do vírus influenza induziu em ratos uma resposta imunológica mediada por certas células do sistema imunológico, os linfócitos T citotóxicos (CTL).

As vacinas de RNA podem desencadear uma resposta imune inata excessiva ao activar a via do receptor de Toll-like (TLR). Katalin Karikó e Drew Weissman mitigaram este risco com sucesso em 1995, introduzindo nucleósidos modificados como a pseudouridina no RNA (ψ).

As vacinas Pfizer/BioNTech e Moderna são baseadas na injecção de um RNA que codifica a proteína Spike (S) do coronavírus SRA-CoV-2 na sua forma estabilizada em conformação pré-fusão. Esta forma estabilizada foi possível graças a estudos estruturais da proteína Spike do vírus MERS-CoV em 2017 e à introdução de 2 resíduos de prolina que não estão presentes na proteína Spike do vírus natural da SRA-CoV-2.

A sinergia e complementaridade com a investigação aplicada e biomédica permitiu assim passar da prova de conceito a ensaios clínicos e à produção em grande escala de uma vacina eficaz disponível em apenas um ano após o início da epidemia.


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Fontes de informação

Blog sobre o desenvolvimento da vacina contra o RNA.

Gozlan, M. (2020) A aventura científica das vacinas de RNA dos mensageiros. Realidades biomédicas. Blog Le Monde.

Relatório da Alta Autoridade de Saúde sobre os aspectos imunológicos e virológicos da infecção pelo SRA-CoV-2.

Relatório da Alta Autoridade Francesa para a Saúde (HAS) Dezembro de 2020 - Aspectos imunológicos e virológicos da infecção pelo SRA-CoV-2.

Descoberta da polimerase de RNA.

Chamberlin, M., McGrath, J., & Waskell, L. (1970). Nova polimerase de RNA de Escherichia coli infectada com bacteriófago T7. Natureza, 228(5268), 227-231.

As células do rato produzem uma proteína, a globina, a partir do RNA do coelho.

Dimitriadis, G. J. (1978). Tradução do mRNA da globina de coelho introduzido por lipossomas em linfócitos de rato. Natureza, 274(5674), 923-924.

As células de sapo produzem uma proteína, hemoglobina, a partir do RNA do coelho.

Lane, C. D., Marbaix, G., & Gurdon, J. B. (1971). Síntese da hemoglobina do coelho em células de rã: a tradução do RNA reticulócito 9 s em oócitos de rã. Journal of molecular biology, 61(1), 73-91.

A injeção de RNA no músculo de um rato induz a expressão da proteína codificada por este RNA.

Wolff, J. A., Malone, R. W., Williams, P., Chong, W., Acsadi, G., Jani, A., & Felgner, P. L. (1990). Transferência directa de genes para o músculo do rato in vivo. Science, 247(4949), 1465-1468.

O RNA que codifica a nucleoproteína (NP) do vírus da gripe induz uma resposta imunológica em camundongos.

Martinon, F., Krishnan, S., Lenzen, G., Magné, R., Gomard, E., Guillet, J. G., ... & Meulien, P. (1993). Indução de linfócitos T citotóxicos específicos do vírus in vivo por mRNA lipossomizado. Revista Europeia de Imunologia, 23(7), 1719-1722.

Redução da imunogenicidade do RNA através da introdução de nucleósidos modificados no RNA.

Karikó, K., Buckstein, M., Ni, H., & Weissman, D. (2005). Supressão do reconhecimento do RNA pelos receptores de Toll-like: o impacto da modificação dos nucleósidos e a origem evolutiva do RNA. Imunidade, 23(2), 165-175.

Estudos estruturais e de imunogenicidade da proteína MERS-CoV Spike.

Pallesen, J., Wang, N., Corbett, K. S., Wrapp, D., Kirchdoerfer, R. N., Turner, H. L., ... & McLellan, J. S. (2017). Imunogenicidade e estruturas de um antígeno de espigão MERS-CoV de pré-fusão racionalmente projetado. Anais da Academia Nacional de Ciências, 114(35), E7348-E7357.

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