Por que as vacinas de mRNA da Pfizer e Moderna inovam e são resfriadas

À medida que o tempo esfria, o número de infecções da pandemia de Covid-19 aumenta drasticamente. Atormentados pela fadiga da pandemia, restrições econômicas e discórdia política, as autoridades de saúde pública têm lutado para controlar o aumento da pandemia. Mas agora, uma onda de análises provisórias das empresas farmacêuticas Moderna e Pfizer/BioNTech estimularam o otimismo de que um novo tipo de vacina feita de RNA mensageiro, conhecido como mRNA, pode oferecer altos níveis de proteção ao prevenir Covid-19 entre as pessoas vacinadas.

Embora não publicados, esses relatórios preliminares excederam as expectativas de muitos especialistas em vacinas, incluindo o meu. Até o início deste ano, trabalhei no desenvolvimento de candidatos a vacinas contra Zika e dengue. Agora estou coordenando um esforço internacional para coletar relatórios de pacientes adultos com cânceres atuais ou anteriores que também foram diagnosticados com Covid-19.

Resultados preliminares promissores

A Moderna relatou que durante o estudo de fase 3 de sua vacina candidata mRNA-1273, que envolveu 30.000 participantes adultos nos Estados Unidos, apenas cinco dos 95 casos de Covid-19 ocorreram entre os vacinados, enquanto 90 infecções foram identificadas no grupo de placebo. Isso corresponde a uma eficácia de 94,5%. Nenhum dos pacientes infectados que receberam a vacina desenvolveu Covid-19 grave, enquanto 11 (12%) dos que receberam o placebo sim.

Da mesma forma, a vacina candidata Pfizer-BioNTech, BNT162b2, foi 90% eficaz na prevenção da infecção durante o ensaio clínico de fase 3, que envolveu 43.538 participantes, sendo 30% nos EUA e 42% no exterior.

Como funciona a vacina de mRNA?

As vacinas treinam o sistema imunológico para reconhecer a parte causadora da doença de um vírus. As vacinas tradicionalmente contêm vírus enfraquecidos ou proteínas de assinatura purificadas do vírus.

Mas uma vacina de mRNA é diferente, porque em vez de injetar a proteína viral, a pessoa recebe material genético – mRNA – que codifica a proteína viral. Quando essas instruções genéticas são injetadas na parte superior do braço, as células musculares as traduzem para produzir a proteína viral diretamente no corpo.

Esta abordagem imita o que o SARS-CoV-2 faz na natureza – mas o mRNA da vacina codifica apenas para o fragmento crítico da proteína viral. Isso dá ao sistema imunológico uma prévia da aparência do vírus real sem causar doenças. Essa visualização dá ao sistema imunológico tempo para criar anticorpos poderosos que podem neutralizar o vírus real se o indivíduo for infectado.

Embora esse mRNA sintético seja material genético, ele não pode ser transmitido para a próxima geração. Após uma injeção de mRNA, essa molécula orienta a produção de proteínas no interior das células musculares, que atinge níveis máximos de 24 a 48 horas e pode durar mais alguns dias.

Por que fazer uma vacina de mRNA é tão rápido?

O desenvolvimento de vacinas tradicionais, embora bem estudadas, consome muito tempo e não pode responder instantaneamente contra novas pandemias como a Covid-19.

Por exemplo, para a gripe sazonal, leva cerca de seis meses a partir da identificação da cepa circulante do vírus da gripe para produzir uma vacina. O vírus candidato à vacina contra a gripe é cultivado por cerca de três semanas para produzir um vírus híbrido, que é menos perigoso e mais capaz de crescer em ovos de galinha. O vírus híbrido é então injetado em muitos ovos fertilizados e incubado por vários dias para fazer mais cópias. Em seguida, o fluido contendo o vírus é colhido dos ovos, os vírus da vacina são mortos e as proteínas virais são purificadas ao longo de vários dias.

As vacinas de mRNA podem superar os obstáculos do desenvolvimento de vacinas tradicionais, como a produção de vírus não infecciosos ou a produção de proteínas virais em níveis de pureza exigentes do ponto de vista médico.

As vacinas de MRNA eliminam grande parte do processo de fabricação porque, em vez de injetar proteínas virais, o corpo humano usa as instruções para fabricar as próprias proteínas virais.

Além disso, as moléculas de mRNA são muito mais simples do que as proteínas. Para vacinas, o mRNA é fabricado por síntese química em vez de síntese biológica, por isso é muito mais rápido do que as vacinas convencionais ser reprojetado, ampliado e produzido em massa.

Na verdade, poucos dias depois de o código genético do vírus SARS-CoV-2 estar disponível, o código de mRNA para o teste de uma vacina candidata estava pronto. O que é mais atraente é que, uma vez que as ferramentas de vacina de mRNA se tornem viáveis, o mRNA pode ser rapidamente adaptado para outras pandemias futuras.

Quais são os problemas com o mRNA?

A tecnologia MRNA não é nova. Foi mostrado um tempo atrás que quando o mRNA sintético é injetado em um animal, as células podem produzir uma proteína desejada. Mas o progresso continuou lento. Isso ocorre porque o mRNA não é apenas notoriamente instável e fácil de degradar em componentes menores, mas também é facilmente destruído pelas defesas imunológicas do corpo humano, o que torna sua entrega ao alvo muito ineficiente.

Mas a partir de 2005, os pesquisadores descobriram como estabilizar o mRNA e empacotá-lo em pequenas partículas para entregá-lo como uma vacina. Espera-se que as vacinas de mRNA Covid-19 sejam as primeiras a usar essa tecnologia a serem aprovadas pelo FDA, o órgão regulador americano.

Após uma década de trabalho, as vacinas de mRNA estão prontas para avaliação. Os médicos ficarão atentos a reações imunológicas indesejadas, que podem ser úteis e prejudiciais.

Por que manter o mRNA superfrio?

O desafio mais importante para o desenvolvimento de uma vacina de mRNA continua sendo sua instabilidade inerente, porque é mais provável que se quebre acima de temperaturas de congelamento.

A modificação dos blocos de construção do mRNA e o desenvolvimento das partículas que podem envolvê-lo com relativa segurança ajudaram os candidatos à vacina de mRNA. Mas essa nova classe de vacina ainda requer condições de congelamento sem precedentes para distribuição e administração.

Quais são os requisitos de refrigeração?

A vacina de mRNA da Pfizer-BioNTech precisará ser armazenada de maneira ideal a 94 graus Fahrenheit negativos e se degradará em cerca de cinco dias em temperaturas normais de refrigeração ligeiramente acima de zero.

Em contraste, a Moderna afirma que sua vacina pode ser mantida na maioria das temperaturas de congelamento doméstico ou médico por até seis meses para transporte e armazenamento de longo prazo. A Moderna também afirma que sua vacina pode permanecer estável em condições de refrigeração padrão, de 36 a 46 graus Fahrenheit, por até 30 dias após o descongelamento, dentro do prazo de validade de seis meses.

Não surpreendentemente, a Pfizer também está desenvolvendo contêineres de remessa usando gelo seco para lidar com as restrições de remessa.

Sanjay Mishra é coordenador do projeto e cientista da equipe na Vanderbilt University Medical Center, Vanderbilt University

Traduzido por Cezar Xavier