A gripe aviária H5N1, frequentemente chamada de gripe aviária, foi identificada pela primeira vez nos Estados Unidos em 2014. Desde então, o vírus saiu das aves selvagens, espalhou-se para animais de criação e acabou por infectar humanos. Mais de 70 casos humanos, incluindo duas mortes, foram notificados nos Estados Unidos desde 2022. Como o vírus ainda se espalha amplamente entre os animais, os cientistas alertam que existe uma possibilidade contínua de que se possa adaptar de forma a permitir que se espalhe mais facilmente aos humanos, levantando preocupações sobre futuras pandemias.
Para reduzir o risco de infecção generalizada, pesquisadores da Escola de Medicina da Universidade de Washington, em St. Louis, desenvolveram uma vacina administrada pelo nariz, em vez de por injeção. Quando testada em hamsters e camundongos, a vacina intranasal induziu fortes respostas imunológicas e preveniu a infecção após exposição ao H5N1.
A equipe também abordou um desafio importante enfrentado pelas vacinas contra a gripe aviária. A imunidade contra infecções ou vacinações anteriores contra a gripe sazonal pode, por vezes, enfraquecer a resposta à nova vacina contra a gripe. Neste caso, os investigadores descobriram que a vacina nasal foi eficaz mesmo em animais com imunidade existente à gripe.
Os resultados foram publicados em 30 de janeiro Medicina de relatório celular.
“Esta versão específica da gripe aviária já existe há algum tempo, mas o evento único e completamente inesperado em que saltou entre espécies em vacas leiteiras nos Estados Unidos foi um sinal claro de que deveríamos estar preparados para a possibilidade de uma pandemia”, disse Jaco Boon, PhD, John T. Washoo Professor of Medicine. “Nossa vacina no nariz e no trato respiratório superior – e não a vacina aplicada no braço – com a qual as pessoas estão acostumadas – pode proteger contra infecções do trato respiratório superior, bem como doenças graves.
Atualizando a tecnologia da vacina contra a gripe aviária
Embora já exista uma vacina contra a gripe aviária, ela foi desenvolvida usando uma cepa de vírus mais antiga, pode não funcionar bem contra as versões atuais do H5N1 e não está amplamente disponível. Para desenvolver uma alternativa mais eficaz, Boone e seus colegas, juntamente com o coautor do estudo Michael S. Diamond, MD, PhD, Herbert S. Gasser Professor of Medicine e David T. Curiel, MD, PhD, confiaram na tecnologia de vacina nasal desenvolvida anteriormente na WashU Medicine por um professor de radiação.
Uma vacina COVID-19 construída nesta mesma plataforma está disponível na Índia a partir de 2022 e foi aprovada para ensaios clínicos nos EUA no ano passado.
Projetando uma resposta imunológica que corresponda ao vírus
Para que uma vacina funcione bem, o sistema imunitário deve ser capaz de reconhecer rapidamente o vírus que visa. Para conseguir isso, Boone e a coautora Eva-Maria Strauch, PhD, professora associada de medicina com experiência em design antiviral e de proteínas, selecionaram proteínas de cepas de H5N1 conhecidas por infectar humanos. Usando as propriedades partilhadas destas proteínas virais, criaram um antigénio optimizado, a parte do vírus que induz uma resposta imunitária.
Esse antígeno foi inserido em um adenovírus inofensivo e não replicante, que serviu como sistema de distribuição da vacina. Esta abordagem ao design do antígeno e à entrega do adenovírus reflete de perto a usada para a vacina nasal COVID-19.
Estudos em animais são fortes proteções
Quando os pesquisadores testaram a vacina nasal em hamsters e camundongos, observaram proteção quase completa contra a infecção pelo H5N1. Como esperado, as vacinas existentes contra a gripe sazonal proporcionam pouca protecção contra a gripe aviária. Em ambos os modelos animais, a vacina em spray nasal proporcionou proteção mais forte do que a mesma vacina administrada por injeção intramuscular tradicional.
Notavelmente, a vacina permanece altamente eficaz mesmo após exposição a doses baixas e subsequente exposição a doses elevadas de vírus.
Bloqueio de infecções no nariz e nos pulmões
A administração nasal da vacina provoca uma forte resposta imunitária em todo o corpo, com actividade particularmente elevada nas vias nasais e nas vias respiratórias. Boone observou que esta abordagem oferece uma grande vantagem sobre as vacinas injectáveis, proporcionando melhor protecção no nariz e nos pulmões, reduzindo potencialmente tanto doenças graves como a propagação de infecções.
“Mostramos que esta plataforma de administração de vacina nasal que concebemos, projetamos e conduzimos testes preliminares na WASH Medicine pode prevenir a persistência da infecção pelo H5N1 no nariz e nos pulmões”, disse Diamond, co-autor sênior do estudo. “A distribuição da vacina diretamente no trato respiratório superior, onde você mais precisa de proteção contra infecções respiratórias, pode interromper o ciclo de transmissão e infecção. Isto é fundamental para retardar a propagação do H5N1, bem como de outras cepas de gripe e infecções respiratórias”.
Em testes adicionais, os pesquisadores testaram se a imunidade de uma infecção anterior de gripe ou de vacinação interferiria na eficácia da vacina H5N1. Eles descobriram que a vacina nasal continuou a proporcionar uma forte protecção mesmo quando a imunidade à gripe já estava presente. Este é um factor importante para utilização no mundo real, uma vez que a maioria das pessoas, excepto crianças pequenas, já tem imunidade devido a exposições anteriores à gripe.
Próximas etapas para vacinas nasais
A equipe de pesquisa planeja realizar mais estudos em animais e organoides que modelam o tecido imunológico humano. Eles também estão trabalhando em versões atualizadas da vacina projetadas para reduzir ainda mais os efeitos da imunidade anterior à gripe sazonal e melhorar as respostas antivirais.
Este estudo foi apoiado pelo Centro Cooperativo de Imunologia Humana (U19AI181103) e pelo Centro de Pesquisa em Biologia Estrutural de Doenças Infecciosas (75N93022C00035).
O Laboratório Boone recebeu financiamento da Novavax Inc e apoio financeiro não relacionado da AbbVie Inc para o desenvolvimento de uma vacina contra o vírus da gripe. MSD é consultor ou atua em conselhos consultivos científicos da Inbios, IntegerBio, Akagera Medicines, GlaxoSmithKline, Merck e Moderna. O laboratório Diamond recebeu apoio financeiro não relacionado através de um acordo de pesquisa patrocinado pela Moderna.
