Os cientistas estão a avançar rapidamente no desenvolvimento de vacinas para além das abordagens tradicionais de mRNA, com a nanotecnologia de origami de ADN a emergir como uma alternativa promissora. Embora as vacinas de mRNA tenham provado ser eficazes contra a COVID-19 e estejam a ser testadas para outras doenças infecciosas (gripe, VSR, VIH, Zika, tuberculose), as limitações no desempenho, no fabrico e no armazenamento estimularam a investigação em plataformas mais estáveis e versáteis. A nova plataforma DoriVac aborda diretamente esses desafios.
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Limitações da vacina mRNA: uma necessidade de inovação
As atuais vacinas de mRNA enfrentam obstáculos na proteção sustentada, uma vez que a evolução viral necessita de atualizações frequentes para corresponder às variantes emergentes. A complexidade de fabrico e os custos elevados, juntamente com requisitos rigorosos da cadeia de frio, também colocam dificuldades logísticas, especialmente em regiões com recursos limitados. Esses fatores ressaltam a necessidade de uma plataforma de vacina que ofereça maior estabilidade, facilidade de produção e respostas imunológicas mais amplas.
Apresentando DoriVac: uma solução baseada em nanotecnologia
Pesquisadores do Wyss Institute da Universidade de Harvard e do Dana-Farber Cancer Institute desenvolveram DoriVac, uma vacina baseada em origami de DNA que funciona tanto como transportador de antígeno quanto como adjuvante – uma substância que melhora a resposta imunológica. Esta plataforma aproveita a precisão em nanoescala para controlar a composição da vacina e atingir células imunológicas específicas de forma mais eficaz.
Os estudos iniciais concentraram-se no HR2, uma região peptídica conservada encontrada nas proteínas spike de vírus como SARS-CoV-2, HIV e Ebola. Em ensaios pré-clínicos com ratos, as vacinas DoriVac provocaram respostas robustas de anticorpos e células T. Crucialmente, quando testadas num modelo de gânglios linfáticos humanos num chip, as vacinas geraram uma forte activação imunitária específica do antigénio em células humanas, reflectindo as respostas esperadas em indivíduos vivos.
DoriVac vs. mRNA: uma vantagem comparativa
Em comparações diretas, as vacinas DoriVac contendo a mesma variante da proteína spike do SARS-CoV-2 demonstraram ativação imunológica comparável às vacinas de nanopartículas lipídicas de mRNA (LNP). No entanto, DoriVac oferece vantagens distintas : maior estabilidade, armazenamento simplificado e fabricação mais fácil. Esses benefícios o tornam particularmente valioso para distribuição global e resposta rápida a surtos emergentes.
“Com a plataforma DoriVac, desenvolvemos um chassi extremamente flexível com uma série de vantagens críticas, incluindo um controle sem precedentes sobre a composição da vacina”, afirmou William Shih, Ph.D., pioneiro desta tecnologia. A versatilidade da plataforma foi demonstrada através do direcionamento bem-sucedido de múltiplos antígenos virais.
Como as vacinas de DNA Origami são construídas
As vacinas DoriVac são construídas a partir de nanoestruturas quadradas de DNA automontadas. Um lado exibe moléculas adjuvantes dispostas com precisão, enquanto o lado oposto apresenta antígenos alvo, como peptídeos virais ou proteínas. Este arranjo em nanoescala otimiza a estimulação imunológica, resultando em respostas mais fortes em comparação com as formulações tradicionais. Os primeiros estudos mostraram que as vacinas DoriVac superaram as versões sem origami em ratos portadores de tumor, destacando as capacidades adjuvantes da plataforma.
De modelos de mouse a simulações humanas
Para melhorar a previsibilidade, os pesquisadores testaram o DoriVac usando um linfonodo humano em um chip, que imita o sistema imunológico humano. Os resultados mostraram que DoriVac ativou células dendríticas humanas, aumentando a produção de citocinas inflamatórias e aumentando a ativação de células T. Essa convergência de tecnologias aumenta dramaticamente as chances de sucesso de uma nova classe de vacinas.
Fabricação e implicações futuras
O processo de fabricação mais simples da DoriVac e a redução dos requisitos da cadeia de frio poderiam torná-la mais acessível, especialmente em regiões com poucos recursos. A plataforma também apresenta um perfil de segurança promissor, de acordo com estudos recentes.
A plataforma DoriVac está agora sendo traduzida em aplicações clínicas através da DoriNano, uma empresa cofundada por Yang (Claire) Zeng, M.D., Ph.D., que liderou o esforço de desenvolvimento.
As vacinas de origami de DNA representam um avanço significativo na tecnologia de vacinas, oferecendo uma solução mais estável, versátil e potencialmente mais acessível para futuras ameaças de doenças infecciosas. O design exclusivo da plataforma e a eficácia demonstrada sugerem que ela poderia desempenhar um papel crucial na preparação global para pandemias.
