Informe Mensal sobre Agravos à Saúde Pública   ISSN 1806-4272
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Maio, 2004   Ano 1   Número 5                                                                             retorna
Vacina Nasal para Neisseria meningitidis B: Importância das Pesquisas
Utilizando Novas Metodologias para o Preparo de Vacinas
Na última década, os avanços tecnológicos de desenvolvimento de vacinas permitiram a introdução de novas estratégias para a obtenção e produção de antígenos, assim como foram otimizadas novas maneiras de se administrar e apresentar esses antígenos para as células do sistema imune. Estas estratégias abriram caminhos para inovações, particularmente no contexto de vacinas mais seguras, eficazes e polivalentes. Entre estas estão as de subunidades, consideradas de segunda geração, constituídas de antígenos purificados e provenientes de fontes naturais, sintéticas, nas quais os genes ou fragmentos de genes, que codificam antígenos altamente imunogênicos, são carreados por plasmídeos de DNA.

Atualmente, o isolamento de genes é uma técnica dominada pela ciência devido ao desenvolvimento da biologia molecular. Os benefícios práticos e estratégicos resultantes do desenvolvimento de vacinas gênicas são inúmeros, e absolutamente desejáveis no âmbito da realidade brasileira. O impacto sobre o controle das doenças infecciosas que podem ser prevenidas por imunização gênica será, provavelmente, uma das aquisições mais importantes advindas do domínio desta nova tecnologia.

Dentre os desenvolvimentos promissores para o futuro, incluem-se o melhoramento e a criação de novas vacinas, novas terapias específicas e novas estratégias para controlar as doenças infecciosas. Dada à habilidade dos agentes infecciosos no envolvimento das doenças, faz-se necessário o desenvolvimento de técnicas de identificação e controle das doenças re-emergentes.

Sistema imune de mucosa

O sistema imune de mucosas consite de moléculas, células e estruturas linfóides organizadas, que conferem a imunidade contra patógenos que agridem as superfícies de mucosas. A infecção de mucosa por patógenos intracelulares resultam da indução da imunidade mediada por células CD4+T-helper 1, bem como linfócitos CD8+T-citotóxico. Estas respostas são, normalmente, acompanhadas pela síntese de imunoglobulinas A secretória (S-IgA) anticorpos, que representa a primeira linha de defesa contra a invasão de patógenos  nos tecidos de mucosas.

As superfícies de mucosa são predominantes nos tratos gastrointestinal, urogenital e trato respiratório, que atuam como uma porta de entrada para os patógenos.

Anticorpos monoclonais

Já se passaram 29 anos desde que Milstein e Kohler, em 1975, pela primeira vez descreveram a obtenção de anticorpos monoclonais, fato que revolucionou muito a pesquisa em imunologia. Desde então, a utilização de tais moléculas tem se difundido nos mais variados campos, seja na pesquisa básica ou em estudos clínicos (figura 1). A produção de anticorpos monoclonais permitiu caracterizar antígenos importantes, responsáveis pela produção de anticorpos capazes de destruir a bactéria N. meningitidis B. Foi possível por meio da utilização destes anticorpos, recentemente caracterizar novos antígenos vacinais (11,12,14) tão bem como utilizar em estudos epidemiológicos (15,17). Nas figuras 2 e 3 podemos observar a prevalência dos imunotipos (LPS) em cepas de diferentes sorogrupos de N. meningitidis, durante epidemias ocorridas no Brasil.

 

Figura 1 — Esquema ilustrativo para a obtenção de Anticorpos monoclonais em camundongos. Antígeno: Membrana externa de Neisseria meningitidis B utilizado para imunização de camundongos; Esplenócito:  linfócitos retirados do baço dos camundongos (capacidade de produzir anticorpos). Mieloma células com grande capacidade de multiplicação. Os linfócitos e as células de mieloma são combinadas no laboratório. Vão originar uma célula com capacidade de produzir anticorpos em grande quantidade (hibridoma). A célula híbrida após diferentes procedimentos produzirá o anticorpo monoclonal.


Figura 2 — Estudo comparativo da reatividade por meio de Dot-Elisa de Anticorpos monoclonais (AcMs) para os imunotipos (LPS). L1(1) e L1(2), e L8(1) e L8(2) com cepas de N. meningitidis, isoladas durante epidemias no Brasil. (A): cepas N. meningitidis do sorogrupo A, (B): cepas N. meningitidis do sorogrupo B, (C): cepas N. meningitidis do sorogrupoC. (1) AcMs obtido, (2) AcMs de referência.(Thomaz Belo, 2002).


Figura 3 — Estudo comparativo da reatividade por meio de Dot-Elisa dos Anticorpos monoclonais L3,7,9 e L10 com cepas de N. meningitidis, isoladas durante epidemias no Brasil. (A) cepas N. meningitidis do sorogrupo A, (B) cepas N. meningitidis sorogrupo B, (C) cepas N.meningitidis do sorogrupo C. (1) AcM 4BE12-C10 (L379) e (2) AcM 5B4: F10 (L10).( Thomaz Belo,2002).

 


Neisseria meningitidis

Apesar do avanço tecnológico, a doença meningocócica continua sendo um grande problema de saúde pública em todos os continentes. A dificuldade para se chegar a uma vacina definitiva pode ser atribuída à grande capacidade que a bactéria tem de escapar dos mecanismos de defesa do sistema imune, além da falta de um modelo experimental que permita estudar a infecção meningocócica.

O conhecimento de componentes antigênicos do microrganismo é de suma importância para estudo da resposta imune, contribuindo para a idealização de novas vacinas.

Vacinas estudadas

Os mais recentes estudos de campo com o objetivo de avaliar a eficácia das vacinas contra a meningite causada por N. meningitidis B foram realizados no Chile, Cuba, Noruega e Brasil.

As pesquisas de uma vacina nasal para Neisseria meningitidis B – 1999 a 2004 – Instituto Adolfo Lutz (Seção de Imunologia )l

O meningococo pode ser encontrado na nasofaringe desde a infância, especialmente em crianças menores de 4 anos de idade. Isto provavelmente está relacionado com a alta incidência da doença, principalmente atribuída a uma insuficiente imunidade natural. O intermitente estado de carreador com diferentes cepas de meningococos resulta no desenvolvimento de uma imunidade natural contra a infecção meningocócica, que aumenta com a idade (1).

O novo esquema de imunização utilizando a via nasal está sendo estudado por diferentes grupos de pesquisadores no mundo (2-7). Nossa pesquisa utilizando a via de imunização nasal e novas preparações vacinais pretende contribuir com um novo esquema de imunização para o preparo de uma vacina efetiva e segura contra a bactéria N. meningitidis B (8-25) no Brasil. Nosso laboratório foi o pioneiro nos estudos utilizando a via nasal para imunização contra N. meningitidis B.

Sabemos que as vacinas existentes administradas pela via parenteral são sorotipos específicos, isto é, a proteção produzida é para cepas prevalentes durante uma epidemia. O que podemos observar em nossos estudos em modelo experimental (16,18,19) é que a imunização nasal produz anticorpos que conseguem destruir mais de uma cepa de meningococo. Ou seja, a proteção induzida não é sorotipo específico.

No momento, também utilizamos camundongos neonatos, pois sabemos que mesmo as vacinas existentes não são efetivas para crianças menores de 2 anos de idade. A imunidade natural contra N. meningitidis é adquirida durante a infância por colonizações sucessivas através de cepas de carreadores de N. meningitidis ou outro gênero de bactérias que compartilham antígenos comuns.

Estudos estão sendo realizados com a bactéria Neisseria lactamica (20,21) ou utilizando combinações vacinais, como a Bordetella pertussis, administrada pela via nasal (22), na tentativa de aumentar a imunogenicidade de nossas preparações vacinais. Nas figuras 4, 5 e 6 podemos observar camundongos, coelhos que são utilizados como modelos experimentais de novas preparações vacinais para N. meningitidis B. A estratégia de nossos estudos para o desenvolvimento de uma vacina eficaz contra meningococos do sorogrupo B utiliza anticorpos monoclonais  para a identificação e caracterização de antígenos relevantes, principalmente os de reatividade cruzada (12,18).

 

Figura 4 — Imunização nasal em camundongos utilizando antígenos de membrana externa de Neisseria meningitidis B


Figura 5 — Imunização nasal em coelhos com antígenos de membrana externa de Neisseria meningitidis B


Figura 6 — Caracterização imunoquímica (-SDS-PAGE 13%)  com antígeno de membrana externa  de N. meningitidis da cepa B:4:P1.9 L3,7,9,L8,L1. (a) coloração por meio de Coomassie Blue; (b) coloração por meio de prata; (c) em 2 e 3 reatividade com os dois novos AcMs obtidos 1C31B8BR4 (L8) e 1B81C31B8BR5 (L1) e (1) Reatividade com o AcM de referência L3,7,9. Peso molecular dos imunotipos - L379 (5,9 kDa), L1 (4,8 kDa) e L8 (3,6 kDa). Antígeno  utilizado na imunização nasal de camundongos e coelhos.



Há mais de 20 anos as vacinas contra N. meningitidis  dos sorogrupos A e C foram desenvolvidas. Entretanto, mais estudos ainda são necessários. As formulações vacinais utilizadas no caso do sorogrupo B ainda não apresentaram a proteção esperada. Estudos recentes vêm utilizando preparações vacinais de N. meningitidis B administradas pela via nasal.

Temos a acrescentar que, tanto nos estudos realizados no mundo como em nossos estudos, uma proteção é desenvolvida. Porém, não podemos prever o tempo de conclusão dos mesmos. Testes em voluntários serão importantes para se avaliar se a vacina nasal terá sucesso para utilização em seres humanos. Nossos estudos utilizam novas preparações vacinais, e via nasal - Seção de Imunologia do Instituto Adolfo Lutz, projetos de pesquisa com o intuito de contribuir na área do conhecimento. Se conseguirmos uma preparação vacinal efetiva para este patógeno, a passagem de tecnologia será feita para os grandes centros produtores de vacinas do País ou realizaremos projetos em parceria.

Conclusão

A descoberta de novas formulações vacinais para as principais doenças infecciosas que acometem a população mundial é de extrema relevância para a saúde pública. As novas técnicas de engenharia genética e biologia molecular desempenham um papel importante nas novas descobertas, abrindo possibilidades para a criação de vacinas cada vez mais eficazes. A vacina para N. meningitidis B administrada pela via nasal vem sendo estudada há mais de cinco anos em nosso laboratório, com resultados promissores.

Os investimentos no controle de doenças meningocócica por meio da utilização de vacinas são compensadores, quando comparados com os gastos com o tratamento hospitalar, as conseqüências das seqüelas hospitalares permanentes, os gastos com quimioprofilaxia e outras medidas de custo eficiência. O desenvolvimento recente de uma nova geração de vacinas anti-meningocócica, composta por polissacarídeos (A,C,YW135 e Y), conjugada com proteínas, contribui com novas perspectivas para o controle de doença meningocócica. Entretanto, as vacinas conjugadas requerem 2 ou 3 doses, aplicadas com intervalos de pelo menos 1 mês, mas não induzem proteção em crianças menores de 2 anos.

Nossos estudos demonstram que não somente a atividade bactericida, mas também a atividade opsônica dos anticorpos induzidos pela vacinação deve ser considerada na análise da resposta imune contra N. meningitidis B. Para se estudar o efeito funcional de vacinas é necessário a utilização de modelos in vivo e in vitro, para que se possa correlacionar com a proteção.

Autora: De Gaspari, E.N, Pesquisador Científico VI, Seção de Imunologia,
Instituto Adolfo Lutz
 

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