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Como as alpacas podem ajudar a frear o coronavírus

Pesquisadores europeus exploram técnicas para reparar danos pulmonares ou bloquear o vírus antes que ele cause estragos

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Cientistas de toda a Europa estão explorando maneiras engenhosas de usar as mais recentes técnicas de manipulação molecular para reparar danos pulmonares causados pelo coronavírus ou bloqueá-lo antes que ele cause estragos. 

Os esforços para desenvolver uma vacina segura contra a covid-19 estão avançando, mas os especialistas concordam que provavelmente levará pelo menos um ano até podermos nos imunizar. Enquanto isso, cientistas de toda a Europa estão explorando maneiras engenhosas de usar as mais recentes técnicas de manipulação molecular para reparar danos pulmonares causados pelo coronavírus ou bloqueá-lo antes que ele cause estragos. E contam até mesmo com a ajuda de alpacas, os animais andinos que se assemelham às lhamas.

alpaca iyu

Pesquisadores do Instituto Karolinska, em Estocolmo, confiam em que pelo menos uma das 124 vacinas em desenvolvimento venha a funcionar. No entanto, a vacina deve ser administrada a toda a população, e a fabricação de mais de sete bilhões de doses é extremamente complexa. Eles então concentraram suas pesquisas em um alvo mais acessível: “neutralizar” anticorpos que matam uma infecção depois que ela ocorre.

O projeto CoroNAb foi criado em meados de fevereiro, quando havia 1.000 mortes registradas por covid-19 em todo o mundo. “A contenção da propagação do vírus não é nosso objetivo principal, esse barco já partiu”, disse Benjamin Murrell, professor-associado do Departamento de Microbiologia e Biologia Celular e de Tumores no Instituto Karolinska. “Nosso objetivo é encontrar tratamentos que impeçam a progressão da doença em um paciente”, diz ele.

Tratamento

Essas terapias assumem a forma de anticorpos injetados no paciente com uma seringa. Quando alguém é infectado com o novo coronavírus SARS-CoV-2, a reação dos anticorpos contra ele geralmente aumenta e, na maioria dos casos, esses anticorpos ajudam a eliminar o vírus. No entanto, também é possível introduzir no organismo anticorpos produzidos em laboratório, para combater infecções e levar à chamada imunização passiva.

E qual é a diferença entre uma vacina e os anticorpos injetados? As vacinas são administradas em pessoas saudáveis, levando-as a desenvolver seus próprios anticorpos, enquanto a terapia por anticorpos é administrada quando a infecção já está presente e o paciente tem dificuldade em desenvolver sua própria reação imunológica.

Anticorpos monoclonais (mAb) —ou seja, anticorpos que são clones idênticos— se tornaram nas últimas décadas terapias eficazes contra várias condições médicas, como cânceres e distúrbios autoimunes. Cada vez mais, eles também são considerados uma ótima ferramenta médica para combater infecções virais graves —como a covid-19—, embora até o momento apenas um mAb tenha sido aprovado para esse fim. Muitos outros estão na fase de testes clínicos, incluindo um em que Murrell trabalha.

Ainda não se sabe em que estágio exato da infecção um paciente com coronavírus deve ser tratado com mAb. “Isso precisará ser estudado em modelos animais ou diretamente em testes em humanos”, diz Murrell, que coordena o projeto CoroNAb junto com outros pesquisadores da Dinamarca, Suíça e Reino Unido. “Talvez alguém possa ser tratado com terapia de anticorpos monoclonais em um estágio avançado de infecção e ainda retardar a deterioração, ou talvez não”, acrescenta.

A equipe do Instituto Karolinska que participa do CoroNAb está criando anticorpos monoclonais obtidos de animais. Um animal recebe um antígeno viral específico (as moléculas que interagem com os anticorpos do organismo) para provocar uma reação imunológica, levando algumas células imunológicas do animal a gerar anticorpos. As células que transportam esses anticorpos são então isoladas, e a sequência genética do anticorpo de cada célula é clonada em uma forma circular de DNA que permite que os anticorpos sejam produzidos em laboratório.

Alpacas

A equipe de Estocolmo concentra seus esforços de pesquisa em ratos, macacos Rhesus e alpacas. As alpacas são camelídeos (como camelos e lhamas) e produzem fragmentos de anticorpos particularmente interessantes, conhecidos como anticorpos de “domínio único”, que permitem a descoberta rápida de anticorpos e a produção em grande escala, e é por isso que a equipe CoroNAb os escolheu.

Um mês após o início do projeto, esses mamíferos receberam injeções de variantes das proteínas em forma de espiga do coronavírus, e os primeiros resultados sugerem que todos os grupos de animais estão respondendo bem. Atualmente, o repertório de anticorpos das alpacas está sendo coletado. Nas próximas semanas, os pesquisadores estudarão a atividade neutralizante dos anticorpos produzidos contra o SARS-CoV-2. “As próximas semanas são críticas e incertas. Dependendo desses primeiros resultados, poderíamos ter sorte ou ter que voltar alguns passos e repetir", diz ele.

Apesar de todas as incógnitas, Murrell espera encontrar anticorpos neutralizantes com esta pesquisa. “Vamos fazer algo funcionar”, diz ele. A questão é se o possível anticorpo encontrado pela equipe CoroNAb será uma adição útil ao arsenal de tratamentos da Europa contra o SARS-CoV-2. Laboratórios de todo o mundo estão buscando a mesma peça, trabalhando dia e noite para desenvolver anticorpos eficazes contra a covid-19, e alguns já estão começando a obter os primeiros resultados.

Para fazer uma contribuição nesse ambiente, um anticorpo precisará ter uma forte vantagem sobre sua concorrência. "Se o anticorpo em um grupo for 10 vezes mais potente que o segundo melhor, poderá demorar muito menos para produzir uma terapia eficaz, o que reduziria o ônus da fabricação", diz Murrell. E acrescenta: "Como a potência dos anticorpos descobertos depende, pelo menos em parte, do acaso, faz sentido que muitos grupos busquem o mesmo objetivo".

Bactérias

O professor Luis Serrano, do Centro de Regulação Genômica (CGR) da Espanha, lidera outra equipe que participa da corrida contra a covid-19. Seu laboratório apoia os esforços globais para obter uma vacina e também está testando outros novos mecanismos para limitar o número de mortes.

Até dois meses atrás, Serrano trabalhava no projeto MycoSynVac, que investiga maneiras de usar hospedeiros celulares para transportar vacinas pelo corpo. Os hospedeiros celulares (conhecidos no campo da biologia sintética como chassis) são muito promissores como sistemas baratos, reprodutíveis em grande escala e possivelmente inovadores para a administração direcionada de vacinas que salvam vidas.

O chassi escolhido no projeto de Serrano, com cinco anos de duração, foi uma forma modificada da bactéria Mycoplasma pneumoniae, que causa infecções respiratórias. Quando o projeto foi concluído, os pesquisadores demonstraram que a Mycoplasma constitui um excelente chassi universal, o que significa que todos os tipos de vacinas podem ser transportados com segurança através dela.

Serrano está confiante de que, quando for descoberta a vacina para a covid-19, seu chassi de Mycoplasma será capaz de transportá-la. A equipe está nos estágios iniciais de teste dessa hipótese. Durante o próximo mês, os cientistas inserirão cópias sintéticas dos principais genes do coronavírus nas células bacterianas, na esperança de que as proteínas da superfície pertencentes ao vírus desencadeiem uma resposta imunológica protetora no corpo humano.

Por ser desenvolvido a partir de uma bactéria que atinge os pulmões, o chassi pode servir ainda mais do que apenas para transportar uma vacina, de acordo com Serrano. "Achamos que ele pode transportar moléculas terapêuticas diretamente para os receptores pulmonares", observa ele.

Essas moléculas serviriam para combater a inflamação ou impedir que o vírus se ligasse aos alvéolos (as células através das quais o oxigênio flui dos pulmões para a corrente sanguínea), bloqueando os receptores virais das células, diz o professor.

Com o vírus bloqueado ou com os danos pulmonares reparados, um paciente que não responda a tratamentos convencionais pode evitar os piores sintomas de uma infecção por covid-19, como uma tempestade devastadora de citocinas, quando o corpo produz uma resposta imunológica maciça e possivelmente fatal, numa reação exagerada desencadeada pela pneumonia.

Nebulizador

“A ideia é criar um nebulizador para transportar nossas bactérias projetadas diretamente para os pulmões, onde expressará localmente o que é necessário —as moléculas ativas— e depois será eliminado naturalmente”, explica Serrano.

E ele acrescenta: “Esse método direto tem vantagens claras. Se um medicamento for aplicado sistematicamente (afetando todo o corpo), poderá ser benéfico onde for necessário, mas também terá efeitos perigosos em outros tecidos.”

Com o vírus bloqueado ou com os danos pulmonares reparados, um paciente que não responda a tratamentos convencionais pode evitar os piores sintomas de uma infecção por covid-19

O preço é outra grande vantagem do uso de bactérias para administrar medicamentos vitais. A produção sintética de moléculas terapêuticas é dispendiosa. Por uma fracção desse custo, uma célula hospedeira pode ser clonada para produzir enormes populações de células contendo as mesmas moléculas terapêuticas.

Nos laboratórios da sua empresa derivada, a Pulmobiotics, o professor Serrano e a sua equipe estão expondo as proteínas do coronavírus a moléculas com qualidades anti-inflamatórias conhecidas, para testar a eficácia das moléculas contra o vírus. Estão também desenvolvendo mutações destas moléculas na esperança de aumentar a afinidade entre a molécula e as proteínas receptoras humanas. Os dados dessas experiências serão conhecidos dentro de aproximadamente dois meses.

Serrano espera que a sua investigação produza resultados positivos, embora estes possam não chegar a tempo de salvar vidas no atual surto. “Quando obtivermos a aprovação (regulamentar), a crise da covid-19 poderá ser resolvida”, diz ele. “Mas esta investigação será utilizada no futuro para encontrar terapias contra futuras pandemias.”


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