Tipos de vacinas contra a COVID-19

Atualmente, existem cinco rotas para o desenvolvimento de vacinas contra a COVID-19. Além das vacinas de vetor de adenovírus e das vacinas inativadas que entraram em ensaios clínicos, vacinas das outras três rotas técnicas também estão entrando em ensaios clínicos. Quais são as características dessas cinco vacinas?

1. Vacina inativada
As vacinas inativadas são a via técnica mais tradicional e clássica: cultivar o novo coronavírus in vitro e, em seguida, inativá-lo para torná-lo atóxico, mas os “cadáveres” desses vírus ainda podem estimular o corpo a produzir anticorpos e fazer com que as células imunológicas se lembrem da aparência do vírus. Atualmente, três vacinas inativadas contra a COVID-19 na China entraram em pesquisa clínica. Entre elas, a vacina inativada contra a COVID-19 desenvolvida pelo Instituto de Produtos Biológicos de Wuhan entrou na fase II de pesquisa clínica.

Tipos de vacina contra COVID-19

As vantagens das vacinas inativadas são que o método de preparação é simples e rápido, e a segurança é relativamente alta. É o meio usual para lidar com a transmissão de doenças agudas. As vacinas inativadas são muito comuns. As vacinas contra hepatite B, vacinas inativadas contra poliomielite, vacinas inativadas contra encefalite japonesa e vacinas DPT comumente usadas na China são todas vacinas inativadas.

No entanto, as vacinas inativadas também apresentam deficiências, como altas doses, curtos períodos imunológicos e vias imunológicas únicas. As deficiências mais terríveis são que, às vezes, causam efeitos de intensificação dependentes de anticorpos (ADE) e agravam infecções virais. Reações adversas graves levam ao fracasso do desenvolvimento da vacina.

2. Vacina de vetor de adenovírus
A vacina de vetor de adenovírus utiliza um adenovírus modificado e inofensivo como veículo, carregado com o gene da proteína S do novo coronavírus, para produzir uma vacina de vetor de adenovírus que estimula o corpo a produzir anticorpos. A proteína S é a chave para o novo coronavírus invadir as células humanas. O adenovírus inofensivo usa o “chapéu” da proteína S e finge ser “forte” para fazer o corpo produzir memória imunológica. A nova vacina da coroa, que a equipe do acadêmico Chen Wei está conduzindo em ensaios clínicos de fase II, é uma vacina de vetor de adenovírus, que é uma rota tecnológica de vacinas relativamente madura.

As vantagens das vacinas de vetor de adenovírus são: segurança, alta eficiência e menos reações adversas. Esta vacina tem um precedente de sucesso: anteriormente, a vacina recombinante contra o vírus Ebola, desenvolvida de forma independente pela equipe do acadêmico Chen Wei e da Tianjin Cansino Biotechnology Co., Ltd., também utilizava adenovírus como vetor.

Esta vacina também apresenta deficiências. O desenvolvimento de vacinas de vetores virais recombinantes precisa considerar como superar a “imunidade pré-existente”. Tomemos como exemplo a vacina recombinante contra o novo coronavírus que entrou em ensaios clínicos. Esta vacina utiliza o adenovírus tipo 5 como veículo, mas a maioria das pessoas foi infectada com o adenovírus tipo 5 durante o desenvolvimento. Pode haver anticorpos no corpo que podem neutralizar o vetor do adenovírus, de modo que ele pode atacar o vetor e reduzir o efeito da vacina. Em outras palavras, a segurança da vacina é alta, mas a eficácia pode ser insuficiente.

3. Vacina de ácido nucleico
As vacinas de ácido nucleico incluem vacinas de mRNA e vacinas de DNA, que injetam diretamente genes que codificam a proteína S, mRNA ou DNA no corpo humano e usam células humanas para sintetizar a proteína S no corpo humano, estimulando-o a produzir anticorpos. Em termos simples, equivale a entregar um arquivo detalhado do vírus ao sistema imunológico do corpo. A vacina de mRNA contra a COVID-19, aprovada pela Modena, dos Estados Unidos, para ensaios clínicos de Fase II, é uma vacina de ácido nucleico.

As vantagens das vacinas de ácido nucleico são: não há necessidade de sintetizar proteínas ou vírus durante o desenvolvimento, processo simples e segurança relativamente alta. As vacinas de ácido nucleico são novas tecnologias para pesquisa e desenvolvimento de vacinas que estão sendo ativamente exploradas em todo o mundo, e atualmente não há nenhuma vacina de ácido nucleico no mercado. Algumas instituições correcionais de alto nível na China estão conduzindo pesquisas sobre essa via.

A tecnologia desta vacina é muito nova e não há precedentes de sucesso, então não sei onde pode haver um obstáculo no processo de desenvolvimento! Do ponto de vista industrial, embora o processo de produção em si não seja complicado, a maioria dos países do mundo tem uma base relativamente fraca neste campo, e uma cadeia de suprimentos de produção em massa estável e controlável ainda não foi formada. Portanto, suas deficiências são: não há precedentes de sucesso, a maioria dos países não consegue produzir em larga escala e pode ser difícil de se espalhar para países de baixa renda devido ao alto preço.

4. Vacina de proteína recombinante
Vacina de proteína recombinante, também conhecida como vacina de subunidade recombinante de engenharia genética. Ela utiliza métodos de engenharia genética para produzir em massa a proteína S, que provavelmente é um antígeno do novo coronavírus, e injetá-la no corpo humano para estimular a produção de anticorpos. Equivale a não produzir um vírus completo, mas sim produzir separadamente os principais componentes de muitos novos coronavírus e entregá-los ao sistema imunológico do corpo. A China domina a produção em larga escala de tecnologia de proteína de vacina de alta qualidade e pureza, uma rota técnica que permite a produção rápida de vacinas em larga escala.

As vantagens das vacinas de subunidade recombinante são: segurança, alta eficiência e produção em larga escala. Essa via tem um precedente bem-sucedido, e a vacina de subunidade de engenharia genética mais bem-sucedida é a vacina de antígeno de superfície contra hepatite B.

A desvantagem das vacinas de subunidade recombinante é a dificuldade de encontrar um bom sistema de expressão. Sua antigenicidade é afetada pelo sistema de expressão selecionado, portanto, este precisa ser cuidadosamente selecionado ao preparar a vacina.

5. Vacina de vetor de vírus influenza atenuado
A vacina de vetor de vírus influenza atenuado utiliza uma vacina de vírus influenza atenuada aprovada para comercialização como veículo, carregando a proteína S do novo coronavírus e coestimulando o corpo humano a produzir anticorpos contra os dois vírus. Simplificando, esta vacina é um vírus de fusão formado pelo vírus influenza de baixa toxicidade que usa a “capa” de proteína S do novo vírus corona, que pode matar dois coelhos com uma cajadada só e prevenir a gripe e a nova coroa. Quando a epidemia de nova pneumonia coronariana se sobrepõe à gripe, sua importância clínica é muito grande. Como o vírus influenza atenuado é fácil de infectar a cavidade nasal, esta vacina pode ser vacinada apenas por gotejamento nasal.

As vantagens da vacina de vetor atenuado do vírus influenza são: uma vacina previne duas doenças, vacinação menos frequente e método de vacinação simples.

As vacinas de vírus vivos atenuados são um tipo muito importante de vacina. As vacinas de vírus vivos atenuados comuns que geralmente temos são: a vacina de vírus vivos atenuados contra a encefalite japonesa, a vacina de vírus vivos atenuados contra a hepatite A e a vacina de vírus vivos atenuados contra o sarampo. Mas a desvantagem das vacinas de vírus vivos atenuados é que o processo de desenvolvimento é longo.

Deve-se observar que essa rota técnica não atenua diretamente o novo coronavírus em uma vacina, porque requer cultura viral de longo prazo, atenuação da passagem e triagem; ela usa uma vacina contra o vírus da gripe atenuada como transportadora. A proteína S causadora da doença do novo coronavírus é transferida para a vacina contra o vírus da gripe atenuada por meio de métodos de bioengenharia, de modo que uma grande quantidade de tempo de cultura viral, passagem, atenuação e triagem pode ser economizada.

Qual é a dificuldade no desenvolvimento de vacinas?

A pesquisa e o desenvolvimento da nova vacina contra pneumonia coronariana enfrentam muitas dificuldades e obstáculos.

Dificuldade um: reconhecer um novo vírus
Para derrotar um novo vírus, os cientistas precisam primeiro reconhecê-lo e compreendê-lo. O novo coronavírus é o terceiro coronavírus a causar infecções humanas em larga escala por transmissão entre espécies nos últimos 18 anos. Os dois anteriores são a SARS e a MERS.

A experiência em pesquisa com vírus semelhantes pode nos ajudar a entender melhor os novos vírus. Infelizmente, até o momento, não foram desenvolvidas vacinas ou medicamentos para um tipo específico de coronavírus, e nem a SARS nem a MERS possuem medicamentos específicos ou vacinas comercializadas com sucesso. Em comparação com outros vírus, ainda sabemos pouco sobre as características biológicas, o processo de infecção, a patogenicidade do novo coronavírus e a resposta imunológica do corpo humano a ele. Levará muito tempo para entendermos o novo coronavírus em profundidade.

No entanto, a SARS e a MERS aprimoraram nossa compreensão do coronavírus. Após o surto, cientistas chineses concluíram rapidamente o sequenciamento genético e o isolamento da cepa do novo coronavírus, estabelecendo uma base sólida para a pesquisa e o desenvolvimento de vacinas.

Dificuldade 2: O vírus irá transformar
O novo coronavírus é um vírus de RNA altamente glicosilado, o que significa que é fácil de se transformar e fazer com que a vacina falhe.

A glicosilação é uma modificação pós-traducional proteica disseminada, complexa e mutável que desempenha um papel importante nas células e no corpo. Alguns estudiosos compararam os sítios de glicosilação de vírus envelopados comuns: o vírus da hepatite C tem de 4 a 11 sítios de glicosilação, o vírus da gripe tem de 5 a 11 sítios de glicosilação, o vírus Ebo Pull tem de 8 a 15 sítios de glicosilação, e o HIV tem de 20 a 30 sítios de glicosilação.

Esses sítios de glicosilação tornam o vírus propenso a uma variedade de mutações. Após a glicosilação do vírus, isso equivale a usar um disfarce. Os anticorpos produzidos após a injeção da vacina no corpo humano podem não ser capazes de identificar com precisão o vírus no corpo, e não serão capazes de preveni-lo. O sítio de glicosilação do HIV é de 3 a 6 vezes maior que o do vírus da gripe, o que é um dos principais motivos pelos quais o desenvolvimento da vacina contra a AIDS foi adiado.

Pesquisas recentes mostram que o novo coronavírus é uma partícula esférica altamente glicosilada, com uma estrutura enorme e pelo menos 66 sítios de glicosilação! O sítio de glicosilação do novo coronavírus é pelo menos o dobro do do HIV, o que também significa que o desenvolvimento de uma vacina é extremamente difícil.

Dificuldade três: A vacina pode ser prejudicial aos humanos
A nova vacina da coroa é uma arma para os humanos lidarem com o vírus, mas o efeito ADE pode, por sua vez, agravar os danos aos humanos. ADE significa que, quando o corpo é infectado por um patógeno, o anticorpo neutralizante original não só não consegue impedir que o vírus invada as células humanas, como alguns vírus podem se reproduzir ou infectar significativamente com a ajuda de anticorpos específicos, causando danos patológicos mais graves. O efeito ADE tornou-se um dos principais obstáculos nas décadas de intensa pesquisa e desenvolvimento de vacinas contra a dengue.

Cientistas descobriram o efeito do ADE em experimentos com primatas para o desenvolvimento de vacinas contra a SARS: se macacos forem vacinados com a “vacina recombinante vaccinia-SARS” que expressa a proteína spike do vírus da SARS e depois infectados com o vírus da SARS, a lesão pulmonar aguda aumentará. . Tendo em vista a estrutura semelhante da proteína spike e o mecanismo de infecção do novo coronavírus e do vírus SARS, a vacina contra o novo coronavírus também apresenta risco de ADE e deve ser cuidadosamente estudada e estudada no design da vacina.

No entanto, recentemente, surgiram boas notícias a esse respeito. Em 6 de maio, cientistas chineses lideraram a publicação dos resultados de experimentos em animais com a nova vacina contra o coronavírus na principal revista acadêmica internacional “Science”: “Desenvolvimento Rápido de uma Vacina Inativada contra o Vírus SARS-CoV-2”. Pesquisadores desenvolveram uma vacina candidata purificada e inativada contra o novo coronavírus para uso em experimentos com animais. Entre eles, quatro macacos rhesus no grupo de alta dose não apresentaram vírus detectado na garganta, ânus e pulmões, e nenhum ADE foi observado no 7º dia após a infecção.

Além das três dificuldades mencionadas, pode haver muitas dificuldades inesperadas no desenvolvimento de novas vacinas contra a coroa que precisam ser superadas uma a uma, pois ninguém pode garantir que o desenvolvimento da vacina será bem-sucedido. O HIV é um vírus de RNA. Vacinas vêm sendo desenvolvidas desde a década de 1980 e até agora não obtiveram sucesso.

No entanto, o desenvolvimento da nova vacina chinesa contra a coroa está progredindo sem problemas, o que deixa as pessoas ainda muito confiantes nos resultados da pesquisa e desenvolvimento. Wang Junzhi, acadêmico da Academia Chinesa de Engenharia, afirmou claramente: “Até o momento, as cinco principais direções técnicas chinesas para vacinas estão progredindo sem problemas. Pesquisa e desenvolvimento da nova vacina chinesa contra a coroa.”