quinta-feira, 16 de abril de 2020

O que são vacinas, quais os tipos e como são produzidas


Vacinas são preparações contendo microrganismos, vírus ou partes deles que são introduzidas no nosso organismo visando a produção de anticorpos pelo nosso sistema imune, ou seja, são imunogênicas. Para que a resposta imune aconteça, a pessoa que recebe a vacina deve ser imunocompetente, quer dizer, ter a capacidade de produzir anticorpos.

Algumas vacinas podem conter, além dos antígenos, quantidades mínimas de água, soro fisiológico, proteínas, conservantes, estabilizantes e adjuvantes, estes últimos são potencializadores da resposta imune (provocam uma resposta maior do que o antígeno sozinho).

Em alguns casos, podem ainda apresentar traços da substância onde o microrganismo ou vírus foi inoculado para crescimento ou multiplicação, como por exemplo albumina, proteína encontrada no ovo de galinha. Por esta razão, uma das perguntas que temos que responder quando tomamos a vacina contra gripe é se temos alergia a ovo.

A vacina ideal deve ser segura, ter baixo custo, fácil administração (injeção, gotas) e propiciar imunidade em uma grande parte da população vacinada. Essa imunidade deve ser duradoura, de modo que uma dose seja suficiente para garantir a memória imunológica, mas isso nem sempre é possível.

Tipos de vacinas

As vacinas podem conter o próprio microrganismo atenuado (enfraquecido) ou inativado (morto), isto é, sem a capacidade de causar doença, ou ainda ser produzida utilizando fragmentos do patógeno ou de moléculas produzidas por ele, os antígenos.

A produção de vacinas atenuadas é feita a partir do cultivo dos microrganismos e, durante esse período, por sucessivas multiplicações, surgem mutações que os tornam inofensivos (sem capacidade de causar doença). Isso pode ser obtido também por técnicas de biologia molecular, em que genes são deletados (removidos) do genoma do microrganismo e este não expressa mais sua patogenicidade.

As vacinas virais contra febre amarela, pólio (Sabin), rubéola, catapora, sarampo, caxumba são produzidas com o vírus vivo, porém atenuado. As vacinas bacterianas atenuadas são a BCG (tuberculose) e a vacina contra febre tifoide.

Vacinas inativadas contêm patógenos mortos por ação de substâncias químicas, como formol e detergentes. As vacinas contra hepatite A, gripe e raiva contêm os vírus inativados. São bastante seguras, pois não há risco do agente se multiplicar no organismo após a vacinação. No entanto, podem ser necessárias várias doses ao longo do tempo.

Ainda é possível obter vacinas a partir de antígenos purificados, em que não se utiliza o patógeno, mas partes deles ou produtos de seu metabolismo. Neste caso, as vacinas são denominadas de vacinas de antígenos purificados ou de subunidades.

No caso da difteria e do tétano, a vacina contém um toxóide, que é uma toxina (responsável pela doença), produzida pelo patógeno, inativada.

As vacinas contra Streptococcus pneumoniae, causador da pneumonia pneumocócica, e contra Neisseria menigitidis, responsável pela meningite meningocócica, são produzidas a partir de polissacarídeos (açúcares) presentes na cápsula destas bactérias (estrutura que confere proteção ao microrganismo).

As vacinas conjugadas contêm um antígeno do patógeno associado a uma proteína, como por exemplo a vacina contra um tipo de meningite bacteriana (causada por Haemophilus influenza B).

É possível, por técnicas de biologia molecular, que um microrganismo expresse o antígeno de um patógeno e este seja usado na produção de uma vacina recombinante. É o caso da hepatite B, em que o antígeno do vírus é produzido por uma levedura (fungo).

Existem, ainda, novas tecnologias, como a vacinologia reversa, as vacinas comestíveis e as vacinas de DNA. Vacinas imunoterapêuticas são voltadas para o câncer e não serão abordadas aqui. Para maiores informações, consulte o artigo:


Na vacinologia reversa, o genoma do patógeno é sequenciado e analisado por ferramentas de bioinformática. Genoma é o conjunto de todas as informações de um organismo presentes em seu material genético (DNA ou RNA). Ao conhecer o genoma do organismo é possível inferir quais proteínas ele produz e quais têm potencial antigênico para o desenvolvimento de vacinas. Munidos da informação genética que codifica a proteína escolhida, essa sequência de DNA pode ser inserida em um organismo não patogênico, que expressará apenas essa proteína do patógeno.

Vacinas de DNA são produzidas a partir de genes do patógeno, que são clonados (copiados) e inseridos em um vetor, geralmente um plasmídeo, que é um DNA circular presente em bactérias. Estes genes codificam proteínas com propriedades antigênicas que serão produzidas nos tecidos de quem recebeu a vacina e vão desencadear a resposta imune e a produção de anticorpos. É possível produzir plasmídeos com diferentes genes e, assim, imunizar um indivíduo contra diferentes patógenos.

Ao inserir genes de antígenos microbianos ou virais em plantas, estas passam a produzir as proteínas codificadas por estes genes. Neste caso, ao consumirmos a planta, estamos recebendo o antígeno, que estimula nosso sistema imune para a produção de anticorpos contra o patógeno desejado. Este é o princípio das vacinas comestíveis.

Algumas vacinas conferem uma proteção vitalícia, ou seja, não há necessidade de reforço, como o que acontece com sarampo e catapora. Por outro lado, vacinas contra tétano, coqueluche, difteria e doença meningocócica, não geram proteção para a vida toda, sendo necessárias várias doses.

Informações sobre todas as vacinas disponíveis no Brasil e o público ao qual se destinam podem ser consultadas nesse endereço: https://sbim.org.br/images/books/imunizacao-tudo-o-que-voce-sempre-quis-saber.pdf

Mas como são desenvolvidas as vacinas?

No Brasil, a Agência de Vigilância Sanitária (ANVISA) é o órgão que fiscaliza e regulamenta a produção de vacinas. Inicialmente, na fase laboratorial, inúmeras moléculas candidatas são avaliadas para a produção de uma determinada vacina. Atualmente, com a capacidade de sequenciar genomas inteiros de microrganismos e vírus, a busca por estas moléculas é feita utilizando-se ferramentas de bioinformática. É possível, ao conhecer o genoma do organismo, inferir quais as proteínas com maior potencial antigênico e utilizar partes destas no desenvolvimento de vacinas. Encontrando a molécula ideal, o estudo passa para a fase pré-clínica.

Na fase pré-clínica, são realizados testes em animais para comprovar os resultados obtidos in vitro. A terceira fase é a clínica, em que são realizados testes com seres humanos, e divide-se em 4 etapas, que visam avaliar a segurança e a eficácia da vacina para que essa possa ser distribuída para a população.

Na fase 1, são avaliadas a segurança da vacina e a capacidade de induzir alguma resposta imunológica. Fazem parte deste teste 20 até 80 voluntários adultos saudáveis.

A fase 2 tem como objetivo avaliar a eficácia da vacina e obter informações mais robustas sobre sua segurança. O grupo de voluntários, neste caso, é de algumas centenas.

Em seguida, a eficiência da vacina no público alvo é testada e corresponde à fase 3 do estudo, na qual milhares de pessoas são avaliadas.

E, por fim, na fase 4, após a aprovação da vacina pela ANVISA, o laboratório pode registrar e distribuir a vacina no país. O laboratório responsável pela vacina continua acompanhando os seus efeitos, uma vez que o grupo testado é muito menor do que a população que vai receber a vacina e efeitos não observados nos testes podem surgir. O Ministério da Saúde também faz este acompanhamento por meio do Sistema de Vigilância de Eventos Adversos Pós-Vacinação (EAPV) do Programa Nacional de imunização (PNI).

Desta forma, são necessários vários meses para que uma vacina seja disponibilizada para a população, principalmente para garantir a segurança de seu uso.

Próximos assuntos:

Podemos tomar a vacina contra o corona vírus canino para nos proteger contra a Covid-19?
Porque precisamos tomar a vacina contra a gripe todo ano?
Porque existem vacinas contra alguns vírus e contra outros, não?
O que se sabe sobre as vacinas candidatas contra a Covid-19?

Referências



Instituto Butantan. https://youtu.be/pHL85yQzYmo Acesso em 09/04/2020.

JIANG, S.; HE, Y.; LIU, S. SARS Vaccine Development Emerging Infectious Diseases www.cdc.gov/eid. Vol. 11, No. 7, July 2005. Acesso em 08/04/2020.


MURRAY, P.R.; ROSENTHAL, K.S.; PFALLER, M.A. Microbiologia Médica. Ed. 6. Elsevier: São Paulo, 2009.
PINTO, E.F. MATTA, N.E. DA-CRUZ, A.M. Vacinas: progressos e novos desafios para o controle de doenças imunopreveníveis. Acta Biologica Colombiana, 16-3, 197-212, 2011. 


REECE, J.B. et al. Biologia de Campbell. 10 ed., Porto Alegre: Artmed, 2015.

TORTORA, G.F.; FUNKE, B.R.; CASE, C.L. Microbiologia. 12 ed. Porto Alegre: Artmed, 2017.


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