Como reprojetar vacinas COVID para que protejam contra variantes

Pessoas aguardam vacinas contra o coronavírus em um hospital em Glasgow, Reino Unido. Crédito: Jeff J. Mitchell / Getty

Linhagens que podem escapar da imunidade estão estimulando os fabricantes de vacinas a explorar maneiras de redesenhar suas vacinas.

Conforme crescem as evidências de que novas variantes do coronavírus SARS-CoV-2 podem escapar da imunidade produzida por vacinas ou infecções anteriores, os cientistas estão explorando a ideia de redesenhar as vacinas que estão sendo lançadas em todo o mundo.

Os pesquisadores ainda estão debatendo se as novas variantes poderiam prejudicar a eficácia dessas vacinas COVID-19 de primeira geração. Mas alguns desenvolvedores de vacinas estão avançando com planos para atualizar suas vacinas para que possam direcionar melhor as variantes emergentes, como as identificadas na África do Sul e no Brasil. Essas linhagens carregam mutações que parecem diminuir os efeitos dos anticorpos cruciais para evitar infecções. Os pesquisadores também estão considerando a possibilidade de que as vacinas contra o coronavírus precisem ser atualizadas periodicamente, como acontece com a gripe.

A melhor e mais imediata maneira de combater a ameaça de variantes emergentes ainda é provavelmente vacinar rapidamente o maior número possível de pessoas com injeções atuais, diz Mani Foroohar, analista de biotecnologia do banco de investimento SVB Leerink em Boston, Massachusetts: “Precisamos pegue vacinas e sufoque esse vírus antes que ele volte a explodir na nossa cara”.

Mas Foroohar e outros esperam que, no futuro, surja um bando de novas vacinas para levar as variantes COVID de frente. A natureza explora as questões em aberto sobre a atualização das vacinas de coronavírus do mundo.

Precisaremos de vacinas COVID-19 atualizadas?

“Acho que está começando a parecer assim”, diz Kanta Subbarao, virologista do Instituto Peter Doherty para Infecção e Imunidade em Melbourne, Austrália.

Laboratórios de todo o mundo estão correndo para entender a ameaça que as variantes emergentes do coronavírus representam para as vacinas. Mas os primeiros insights desses estudos são mistos e incompletos. Uma variante identificada no final de 2020 na África do Sul, chamada 501Y.V2 (também conhecida como variante B.1.351), está entre as mais preocupantes. Ensaios de laboratório descobriram que ele carrega mutações que minam a potência dos “anticorpos neutralizantes” de inativação de vírus que foram produzidos por pessoas que receberam as vacinas de RNA Pfizer ou Moderna.

Se essas mudanças são suficientes para diminuir a eficácia dessas vacinas, não está claro, diz Subbarao. “Essa é a pergunta de um milhão de dólares, porque não sabemos de quanto anticorpo você precisa.” Outras respostas imunológicas que as vacinas podem ajudar a proteger contra os efeitos das variantes.

Mas em 28 de janeiro, a empresa de biotecnologia Novavax divulgou dados de testes clínicos mostrando que sua vacina experimental, projetada para combater o vírus original, foi cerca de 85% eficaz contra uma variante identificada no Reino Unido – mas menos de 50% eficaz contra 501Y.V2 . Essa queda é preocupante, dizem os pesquisadores, porque indica que 501Y.V2 e outras variantes como ele podem causar uma queda significativa na eficácia das vacinas.

“Acho que é inevitável que as vacinas mantenham a eficácia máxima, elas precisarão ser atualizadas. A única questão é com que freqüência e quando”, diz Paul Bieniasz, virologista da Universidade Rockefeller em Nova York que co-liderou um dos estudos de anticorpos neutralizantes.

Como devemos decidir quando atualizar as vacinas?

Cientistas, autoridades de saúde e fabricantes de vacinas estão começando a discutir isso. Os pesquisadores estão apenas começando a aprender como as diferentes mutações alteram as respostas às vacinas e como as forças evolutivas podem causar a propagação das mutações. “Eu certamente não os atualizaria agora”, diz Bieniasz.

Um modelo que as atualizações da vacina COVID podem seguir é o das vacinas contra a gripe sazonal, diz Subbarao, que dirige o Centro Colaborador da Organização Mundial de Saúde para Referência e Pesquisa sobre Influenza em Melbourne. Centros, incluindo o dela, monitoram cepas emergentes de gripe em busca de alterações genéticas que possam influenciar a eficácia das vacinas. Os pesquisadores usam estudos com anticorpos humanos e furões para determinar se uma nova cepa de gripe pode escapar da vacina da temporada anterior e, portanto, precisa de uma atualização. Essas análises são realizadas anualmente para cada temporada de gripe do hemisfério, e as mudanças são feitas apenas quando uma cepa evasiva da vacina é generalizada, diz Subbarao. “Se for localizado em uma região, um país, não mudaríamos a vacina para todo o hemisfério.”

Geralmente, o limite para atualizar vacinas contra a gripe é semelhante em magnitude ao limite para mudanças nas respostas de anticorpos neutralizantes que os pesquisadores vincularam à variante 501Y.V2. Mas ainda não está claro como essas mudanças – e a distribuição geográfica de diferentes variantes e mutações – informarão as atualizações da vacina COVID-19. “Essas discussões estão apenas começando”, diz Subbarao. “Não podemos estar perseguindo todas as variantes que surgem.”

Como as vacinas serão atualizadas?

Essa é outra questão em aberto. Algumas vacinas COVID, incluindo as principais feitas pela Moderna, Pfizer e AstraZeneca, instruem as células a produzir a proteína spike do vírus – o alvo principal do sistema imunológico para os coronavírus. Variantes incluindo 501Y.V2 carregam mutações de pico que alteram as regiões direcionadas por anticorpos neutralizantes.

Uma possibilidade é trocar as versões antigas da proteína spike das vacinas – em grande parte com base no vírus que foi identificado pela primeira vez em Wuhan, China – por uma molécula atualizada que tem as alterações de aminoácidos específicos que impedem as respostas dos anticorpos. Mas os pesquisadores primeiro precisarão determinar se essas mudanças têm efeitos indiretos que alteram a forma como o sistema imunológico reage à vacina. Outra possibilidade é incluir as formas novas e antigas da proteína spike em uma única injeção – os cientistas chamam isso de vacina multivalente.

Moderna começou a trabalhar na atualização de sua vacina de mRNA para corresponder às mutações de pico em 501Y.V2. A empresa de biotecnologia, com sede em Cambridge, Massachusetts, diz que também pretende testar a eficácia de uma terceira dose de sua vacina original contra o coronavírus e está estudando a possibilidade de uma vacina multivalente, disse Tal Zaks, diretor científico da Moderna, em um 25 de janeiro teleconferência com investidores. Mas antes de decidir por qualquer caminho, os pesquisadores precisarão estudar como os animais, e provavelmente os humanos, respondem a qualquer atualização potencial da vacina, diz Subbarao. “Não vai ser tão simples quanto [alterar] um local de aminoácido e dizer ‘tudo bem, nós Entendi’.”

O vírus SARS-CoV-2 adquiriu várias mutações que estão mudando seu comportamento. Crédito: NIAID-RML / NIH / Flickr

Como as vacinas serão testadas e aprovadas?

Os desenvolvedores de vacinas testaram as vacinas COVID atualmente disponíveis em ensaios de “fase III” envolvendo dezenas de milhares de participantes antes que os reguladores autorizassem seu uso. Mas esse tipo de teste para uma vacina reformulada seria lento e difícil agora que as vacinas de primeira geração estão sendo implantadas em todo o mundo, diz o imunologista Drew Weissman, da Universidade da Pensilvânia, na Filadélfia: “Não consigo imaginar como eles poderiam fazer uma fase III ensaio para uma variante.”

Não está claro quantos dados clínicos seriam necessários para aprovar uma atualização da vacina COVID. As novas vacinas contra a gripe sazonal geralmente não requerem novos ensaios. Mas os reguladores não têm a garantia de décadas de experiência e dados clínicos com vacinas COVID. “Eles podem dizer: ‘É uma vacina totalmente nova, vamos fazer alguns testes clínicos'”, diz Weissman.

O tamanho e a duração desses ensaios podem depender de se os pesquisadores podem encontrar ‘correlatos de proteção ‘: características mensuráveis de uma resposta imune, como um determinado nível de anticorpos neutralizantes, que podem fornecer um marcador para proteção contra COVID-19. Com esses marcadores, os pesquisadores não precisariam esperar que os participantes do ensaio fossem infectados com o coronavírus para saber se as vacinas estão funcionando – eles poderiam simplesmente medir as respostas imunológicas após cada dose.

Não há garantia de que um correlato robusto surgirá, diz Paul Offit, pesquisador de vacinas do Hospital Infantil da Filadélfia, na Pensilvânia. Mas mesmo sem uma correlação definitiva, os pesquisadores ainda podem ser capazes de demonstrar que sua nova vacina produz níveis de anticorpos semelhantes aos das vacinas de primeira geração. A Moderna disse que espera poder contar com testes clínicos envolvendo centenas, em vez de milhares, de participantes para levar adiante sua vacina contra a variante 501Y.V2. Foroohar espera que a empresa leve cerca de cinco meses para ir desde a produção da nova vacina até o envio dos dados de seus testes aos reguladores.

Como as pessoas responderão às vacinas atualizadas se já tiverem sido imunizadas?

Os pesquisadores ainda não sabem como uma pessoa que foi totalmente vacinada com uma vacina COVID de primeira geração responderá a uma vacina nova contra uma nova variante. Os imunologistas observam há muito tempo que as pessoas tendem a desenvolver respostas imunológicas mais robustas à primeira variante de um patógeno que encontram do que as variantes subsequentes. Esse fenômeno pode significar que as vacinas atualizadas podem desencadear mais respostas imunológicas silenciadas do que aquelas para a primeira vacina. “O medo é que impulsionar alguém com uma variante não produza uma nova resposta contra essa variante”, diz Weissman. “Isso só vai impulsionar a resposta antiga.”

Mas Weissman argumenta que há algumas evidências de que as vacinas de RNA podem não cair nessa tendência. Por razões que não são claras, algumas vacinas de RNA desencadeiam respostas imunes surpreendentemente complexas, produzindo anticorpos que visam regiões de proteínas virais que muitas vezes não são detectadas por respostas a outros tipos de vacinas. Isso pode significar que as vacinas de RNA também serão mais capazes de direcionar as alterações presentes em uma variante, diz Weissman.

E Offit observa que uma resposta específica da variante pode não ser necessária: mesmo que uma vacina atualizada aumente principalmente a resposta a uma vacina anterior contra o coronavírus, isso ainda pode ser suficiente para afastar as variantes, diz ele.

O que os fabricantes de vacinas estão fazendo?

Como a Moderna, outros fabricantes de vacinas contra o coronavírus disseram que estão procurando atualizar suas vacinas. Eles incluem a Johnson & Johnson, de New Brunswick, New Jersey, que está desenvolvendo uma vacina de injeção única contra o coronavírus.

Alguns aspirantes a fabricantes de vacinas estão de olho na ameaça que as variantes de escape podem representar desde o início. Uma equipe da Gritstone Oncology decidiu se concentrar neste problema potencial ao desenvolver uma vacina que visa vários locais em várias proteínas virais, em contraste com as vacinas de primeira geração que visam apenas a proteína de pico, diz Andrew Allen, presidente da empresa em Emeryville, Califórnia. A esperança é que a vacina, que em breve deve iniciar os testes clínicos, torne difícil para o vírus escapar da imunidade, pois muitas mudanças genéticas seriam necessárias para isso. “Você pode jogar whack-a-mole e perseguir as variantes, ou você pode tentar chegar à frente deles”, diz Allen.

Como atualizar a construção das vacinas existentes é relativamente simples, uma nova vacina de RNA poderia ser projetada e fabricada para testes clínicos dentro de seis semanas, estima Weissman.

Mas isso é apenas o começo. “Produzir uma vacina em massa é difícil. Começar tudo de novo vai ser difícil”, diz Offit.

Alguns pesquisadores esperam que as atualizações periódicas das vacinas contra o coronavírus, como acontece com a gripe, se tornem um estilo de vida. “Isso não é incomum”, diz Stanley Plotkin, um consultor que assessora empresas sobre vacinas. Mas isso pode significar que as preocupações com as cadeias de abastecimento e logística continuarão por algum tempo.


Publicado em 02/02/2021 15h19

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