Pesquisa aponta mecanismos da proteção estimulada pela vacina de DNA contra a proteína NS1 do vírus da dengue, desenvolvida no IOC, e revela, de forma inédita, o papel central dos linfócitos T CD4+

Entender como uma vacina estimula a imunidade contra a dengue pode ser um passo importante para desenvolver formulações com maior eficácia de proteção contra a doença. Em um artigo publicado na revista científica ‘Plos Neglected Tropical Diseases’, pesquisadores mostram que uma vacina desenvolvida no Instituto Oswaldo Cruz (IOC/Fiocruz) induz dois mecanismos diferentes de imunidade em modelos animais. O estudo revela que, além da produção de anticorpos, a ativação de células de defesa é fundamental para a proteção contra o vírus da dengue. De forma inédita, a pesquisa aponta ainda que o tipo celular mais importante neste processo não são os linfócitos T CD8+ – que atacariam diretamente as células infectadas – mas sim os linfócitos T CD4+ – que podem atuar diretamente na destruição de células infectadas ou orquestrando diferentes mecanismos de defesa. O trabalho foi desenvolvido por cientistas do Laboratório de Biotecnologia e Fisiologia de Infecções Virais do IOC.

A vacina de DNA estudada, chamada pcTPANS1, tem capacidade protetora comprovada em modelos animais. De acordo com estudos anteriores, após duas doses de imunização, quase 100% dos camundongos são capazes de sobreviver a uma infecção causada pelo sorotipo 2 do vírus da dengue, o que seria letal para 80% dos animais não vacinados. O imunizante tem como base o material genético do patógeno, mais especificamente a sequência que orienta a produção de uma proteína conhecida como NS1. Líder do estudo, a pesquisadora Ada Alves, chefe do Laboratório de Biotecnologia e Fisiologia de Infecções Virais do IOC, explica que essa molécula tem um forte efeito sobre o sistema imune. “Quando o vírus da dengue infecta uma célula e começa a se replicar, a proteína NS1 ou pedaços dela são apresentados na membrana celular. Isso é um sinal para o sistema de defesa, que reconhece e ataca as células infectadas, interrompendo a proliferação viral”, explica a cientista.

Foto: Gutemberg Brito

A pesquisadora Ada Alves considera que a ativação de diferentes mecanismos da resposta imune pode contribuir para a efetividade da vacina

Engenharia genética
O imunizante foi fabricado através de engenharia genética. Utilizando como base o genoma do sorotipo 2 do vírus dengue, os pesquisadores montaram uma sequência de DNA capaz de orientar a produção da molécula NS1 e combinaram esse código com um trecho de DNA bacteriano. Quando a vacina é administrada, os genes são lidos no interior das células, levando à produção da proteína, que é apresentada ao sistema imune do hospedeiro. “Com essa técnica, a proteína NS1 gerada é quase idêntica à produzida durante a replicação viral, pois ela é submetida às mesmas modificações no interior das células. Isso não aconteceria se a molécula fosse fabricada em laboratório e depois administrada na vacina”, ressalta Ada, acrescentando que, em larga escala, é mais barato produzir o DNA para a vacina do que as proteínas.

Ao entrar em contato com a molécula NS1 produzida a partir da vacinação, o sistema imunológico aprende a reconhecer o sorotipo 2 do vírus da dengue, o que permite uma reação mais rápida nas infecções futuras, evitando o adoecimento. Embora o princípio seja o mesmo para todas as vacinas, os mecanismos de defesa ativados podem ser diferentes dependendo de características dos imunizantes. De acordo com Ada, compreender em detalhes o processo de aquisição de imunidade pode ser especialmente importante na busca de uma vacina efetiva contra a dengue. “Muitos imunizantes usados atualmente foram desenvolvidos empiricamente, por meio de tentativas e erros. Porém, a vacina contra a dengue não é tão simples. Precisamos entender o que leva à proteção, mesmo porque existe uma parte da reposta imunológica do vírus que pode contribuir para o agravamento da doença. Conhecendo esse processo, podemos interferir para melhorar a vacina”, afirma a pesquisadora.

Efeito combinado
O estudo apontou que a vacina de DNA baseada na NS1 estimula diferentes mecanismos de defesa, sendo que a combinação entre eles é essencial para a proteção contra a dengue. Um dos fatores ativados pela imunização é a produção de anticorpos contra a proteína NS1. Em um experimento, os pesquisadores observaram que, diante da infecção pelo sorotipo 2 do vírus da dengue, os animais vacinados produziram nove vezes mais anticorpos do que aqueles não imunizados. No entanto, os testes mostraram também que, isoladamente, os anticorpos conferem apenas 50% da imunidade obtida por meio da vacinação.

O efeito da vacina sobre as células de defesa também foi verificado. Após a imunização, os animais apresentaram aumento no nível de células ativas contra o sorotipo 2 do vírus da dengue, incluindo linfócitos T CD8+ e linfócitos T CD4+. De acordo com Ada, a mobilização dos diversos componentes do sistema imune é uma das vantagens das vacinas baseadas em DNA em comparação com outras formulações de imunizantes, que agem principalmente provocando a produção de anticorpos. “As vacinas de DNA geralmente induzem os dois ‘braços’ da resposta imune. Isso não quer dizer que os demais imunizantes não sejam efetivos. Mas, em alguns casos, a ativação celular pode ter uma contribuição importante para a proteção”, comenta ela.

Embora a ativação das células de defesa fosse esperada, a identificação do tipo celular mais importante para a proteção gerada pela vacina de DNA baseada na NS1 surpreendeu os cientistas. Os dois testes realizados apontaram para o papel central dos linfócitos T CD4+. Em um dos experimentos, os pesquisadores observaram que a imunidade conferida pela vacinação continuava efetiva em 50% dos animais mesmo com a eliminação dos linfócitos T CD8+ citotóxicos. Por outro lado, quando os linfócitos T CD4+ eram eliminados, a proteção contra a dengue deixava de existir. Em outra investigação, amostras de linfócitos T CD8+, linfócitos T CD4+ e anticorpos foram coletadas de camundongos vacinados. Depois, estes componentes ativados do sistema imune foram administrados em animais não imunizados, separadamente e em diferentes combinações. Um teste de infecção com o sorotipo 2 do vírus da dengue mostrou que apenas os camundongos que receberam a transferência conjunta de linfócitos T CD4+ e anticorpos apresentaram aumento da resistência contra a doença.

Para os pesquisadores, os resultados indicam que a ativação dos linfócitos T CD4+ e a produção de anticorpos são os principais fatores para a forte proteção gerada por esta vacina de DNA. “Esse resultado é inédito. Muitos trabalhos apontam para a importância dos linfócitos T CD8+ na resposta imune contra a dengue, porque eles atuam diretamente destruindo as células infectadas. Porém, nós verificamos que os linfócitos T CD4+ têm o papel central na proteção contra a doença no caso da vacina”, destaca a coordenadora do estudo.

Sobre a vacina
Os primeiros trabalhos apontando a eficácia de proteção da vacina de DNA baseada na NS1 contra a dengue desenvolvida no IOC em modelos animais foram publicados em 2006. Desde então, os pesquisadores trabalham para aprimorar a formulação. Uma vez que a vacina obteve sucesso com o sorotipo 2 do vírus da dengue, os pesquisadores realizam testes para verificar a eficácia de imunizantes produzidos com a mesma metodologia a partir dos demais sorotipos do patógeno, que possui, ao todo, quatro variedades. Em 2013, o grupo de cientistas também divulgou um estudo revelando forte efeito protetor de outro tipo de vacina, que combinava duas tecnologias. A formulação continha uma vacina de DNA baseada na proteína E – que é encontrada no envelope do vírus da dengue – e uma vacina quimérica produzida a partir do vírus da febre amarela – no qual eram inseridos alguns genes do patógeno causador da dengue. A proposta dos especialistas é que a vacina de DNA baseada na NS1 também faça parte dessa mistura, gerando um imunizante capaz de provocar ampla resposta no organismo.

Reportagem: Maíra Menezes 21/03/2016