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1 Fernanda E. Bocutti T6 Polimorfismo – proteínas iguais que tem diferenças de pessoa para pessoa MHC Classe 1 e MHC Classe 2 – proteínas que mais tem polimorfismo no nosso corpo Imunidade Inata (não específica, não tem memória) Imunidade adaptativa (específica, tem memória) – específica para cada microrganismo – Linfócito B (baço) e T (timo) – Humoral e celular Humoral – produz anticorpos Celular (CD4 e CD8) CD4 (fagocitaria) – secreta citocinas para que as APC’s estourem o antígeno nas células CD8 (citotóxico) – liberam granzimas para fazer a lise das células com vírus dentro A melhor vacina (eficaz e protetiva) é a que atua na imunidade humoral, CD4 e CD8 MHC Classe 1 (intracelular)– CD8 MHC Classe 2 (algo fagocitado) – CD4 Ativação do sistema imune por infecção natural por Covid-19 - Microrganismo pode entrar na célula por: Fagocitose (feita por APC’s) Por receptor (chave-fechadura) – vírus entra por receptor ligante Principal proteína de superfície do Covid – Proteína S – Só entra se tiver receptor ECA Estrutura de proteína Desnaturada – não tem função 4 tipos de estrutura 1. Sequência de aminoácidos 2. Estrutura secundária 3. Estrutura terciária 4. Estrutura quaternária Anticorpos (estrutura quaternária) são proteínas IgA – mucosas (2Y) IgG – 2ª resposta (parece um Y) IgM – 1ª resposta (5Y) FAB - porção que reconhece o patógeno antígeno – tudo o que é conhecido pelos anticorpos Epítopo – parte que o anticorpo conhece Qual a melhor tecnologia vacinal? - Não tem!!! Toda vacina tem vantagens e desvantagens Cada estratégia vacinal traz em si o ônus e o bônus Vacina Atenuada - São produzidas a partir da modificação de um microrganismo patogênico, via atenuação de sua virulência - Tradicionalmente, os processos de atenuação se baseiam na passagem seriadas do microrganismo por culturas, em diferentes condições de temperatura, em células de diferentes animais, selecionando populações mutantes menos virulentas - A sua habilidade de replicação é mantida, porém é eliminada a capacidade de gerar a doença - Gera uma resposta do sistema imunológico semelhante à infecção natural - É feita passagem seriada em cultura celular - Atualmente, com a evolução da biologia molecular, a atenuação pode ser feita modificando o material genético do patógeno, a fim de produzir uma mutação que diminui sua virulência. - Exemplos de vacina atenuada e comercializada: febre amarela (1ª), poliomielite-VOP, caxumba e sarampo (10 anos para atenuar), rubéola. - Covid-19: não tem ainda vacina atenuada no mercado Vantagem Dose pequena, pois o microrganismo tem capacidade de replicação. Ativa Humoral e Celular (CD4 e CD8), conferindo uma resposta robusta, mais efetiva. Vacinas 2 Fernanda E. Bocutti T6 Intracelular: apresentação MCH Classe I / Linfócito T CD8 / Lise celular. Fagocitose pelas APCs: apresentação MCH Classe II / Linfócito T CD4 / Linfócito B / Plasmócito / Anticorpo. Desvantagem Armazenamento correto para manter a capacidade de replicação Não pode ser usada em grávidas e imunodeprimidos pois pode causar a doença Pode ocorrer reversão da virulência Pode levar muito tempo (anos) para atenuar um microrganismo Vacina inativada - São produzidas a partir da inativação (morte) de culturas de vírus e bactérias cultivadas em laboratório, seja por calor ou por substâncias químicas - Deva-se manter o máximo possível a similaridade estrutural com microrganismo vivo para manter a antigenicidade - Deve-se tentar manter os epítopos - O formaldeído é uma das substâncias químicas mais comuns a serem utilizadas na inativação, conferindo rigidez estrutural. - O β-propiolactona modifica a estrutura dos ácidos nucleicos e induz cortes no material genético viral. - Exemplos de vacina inativada e comercializada: a CoronaVac, a poliomielite-VIP Vantagem - Pode ser utilizada em grávidas e imunodeprimidos - Vantagem: não há risco de reversão de virulência, mais segura - Vírus causando sérios problemas de saúde pública, o desenvolvimento de vacinas inativadas é uma excelente opção, pois além de gerarem imunidade protetora, tem uma produção relativamente rápida, além de ser uma tecnologia muito bem conhecida que podemos levar para qualquer público. Desvantagem - Dose maior pois não há replicação do microrganismo - Não há ativação da I, Celular CD8, pois microrganismo que naturalmente era intracelular quando vivo, agora inativado não consegue entrar na célula - APC’s fagocitam os microrganismos ativando apenas celular CD4 e Humoral - Reposta imune menor, precisa ter reforço vacinal. A primeira dose apenas sensibiliza o organismo, enquanto a segunda e/ou terceira desenvolvem uma resposta imune protetiva - Precisa de adjuvantes (ex: hidróxido de alumínio) para ajudar a estimular a resposta imune - Precisa ser feito em laboratórios de biossegurança nível 3, que requer um alto investimento e pessoas bem treinadas para trabalharem nesses espaços Vacina de Subunidade (proteína e peptídeo) - O foco é desenvolver vacinas utilizando apenas uma parte dos microrganismos. - Dessa forma, surgem alguns desafios para identificar qual parte do patógeno pode ser utilizada. - Pode ter certeza, esse é um grande desafio, pois cada microrganismo tem suas peculiaridades, o que requer muita atenção. - Essas partículas antigênicas podem ser diversas, desde proteínas, peptídeos, polissacarídeos, ou a combinação de mais de uma partícula, para induzir uma resposta imunológica protetora, específica para um microrganismo ou até mesmo vacinas multivalentes, para combater múltiplos patógenos. - Desenvolver o antígeno mantendo seus epítopos - Expressão de proteína recombinante Vantagem - Quando conseguido a estrutura correta, produz resposta mais específica/ precisa Desvantagem - Precisa de adjuvantes para ajudar a estimular a resposta imune 3 Fernanda E. Bocutti T6 - Armazenamento correto para manter a estrutura da proteína - Não há ativação da I. celular CD8, a proteína vacinal não entra sozinha na célula - APC’s fagocitam a proteína vacinal ativando apenas I celular CD4 e l. humoral - Alto custo de produção - São extremamente trabalhosas e requerem enorme exigência científica, desde os profissionais, até os equipamentos usados e possível produção em larga escala. - Saber escolher os melhores plasmídeo para clonar e expressar uma proteína de algum patógeno. - Saber trabalhar com proteína, pois cada proteína tem suas características que precisam ser bem avaliadas, garantindo uma estrutura (epítopo) correta da proteína vacinal para poder ser reconhecida como estranho pelo sistema imunológico, induzindo uma resposta precisa, robusta, e que gere memória. - Saber técnicas de purificação dos antígenos produzidos e na produção em escala industrial - Por essas e outras razões, uma consequência foi o “afastamento” dessa tecnologia para gerar vacinas licenciadas para o ser humano. - Porém, a enorme demanda exigida com elas gerou um grande avanço no conhecimento científico, que levou ao desenvolvimento de outros tipos de vacina (VLPs, Vetor-viral, DNA, RNA). - Exemplos de vacina de subunidade e comercializada: antitetânica, meningite bacteriana (Haemophilus influenzae tipo b). Vacina de VLP’s (vírus like particles) - Simplificadamente, são estruturas multiprotéicas (junção de várias proteínas recombinantes) com capacidade de se automontar e gerar partículas que imitam o próprio vírus, seja na forma, na antigenicidade, na composição estrutural, e no tamanho. - Ou seja, parecem o vírus, mas não são. Não contém o material genético. - Exemplo de vacina de VLPs e comercializada: HPV, e Hepatite B. Vantagem - Atraem muito bem o sistema imunológico, pois carregam as características aparentes dos vírus, levando a uma resposta robusta, tanto Celular (CD4 e CD8), quanto Humoral- Utilizam proteínas específicas (ex: proteínas de superfície), levando a uma resposta mais precisa - Estrutura mais estável, mais fácil seu armazenamento - Não têm conteúdo genético interno, não sendo possível causar a doença, mais segura - Pode ser utilizada em grávidas e imunodeprimidos. - Não precisa de adjuvantes. Desvantagem - Dose maior, não tem capacidade de replicação. - Tecnologia mais cara Vacina de vetor-viral - São vírus (conhecidos e que não causam doenças graves ao ser humano) utilizados para carregar parte do genoma de outro patógeno. - Conseguem entrar na célula, se replicar (ou não – modificação genética), e produzir a proteína específica do patógeno e estimular uma resposta imune - Exemplo de vacina de vetor-viral e comercializada: AstraZeneca (não replicante; macaco), Janssen (não replicante; humano), Ebola (não replicante, primeira vacina de vetor-viral licenciada, 2019). - Exemplo de vetor-viral: Adenovírus de humano (26) ou de macaco, podem ser manipulados geneticamente. A escolha é de extrema importância. - Na população há uma baixa frequência de anticorpos específicos para o Adenovírus 26 Vantagem - Ativação celular (CD4 e CD8) e Humoral, resposta robusta. Desvantagem - Se tiver imunidade prévia, o vetor-viral pode ser combatido antes de entrar na célula e ativar o sistema imune. Vetor-replicante 4 Fernanda E. Bocutti T6 - Vantagem: dose menor, resposta mais duradoura - Desvantagem: menor segurança, mais efeitos colaterais Vetor não-replicante - Desvantagem: dose maior, resposta menos duradoura - Vantagem: mais segura, menos efeitos colaterais Vacina de DNA - Construção de um DNA recombinante plasmidial circular contendo sequências genéticas de interesse que serão expressas em proteínas antigênicas pela célula do indivíduo, estimulando seu sistema imune. - O DNA não é permeável a célula, portanto sozinho não consegue atingir o meio intracelular. - Há necessidade de produzir poros na membrana celular por eletroporação (gene-gun). Vantagem - Ativação tanto celular (CD4 e CD8) quanto humoral - Não existe o problema de imunidade prévia - Não há ainda vacina de DNA comercializada/licenciada para humanos Desvantagem - Necessidade de eletroporação - Em estudos com animais, apresentou menor resposta imune que a vacina vetor-viral Vacina RNAm - Tecnologia existente desde 1990 (ou seja, mais de 30 anos). - Dificuldade de delivery. - RNA é uma molécula instável. - Alta concentração de enzimas RNAses nos fluidos corporais. - Atualmente, avanço das nanotecnologias (esfera lipídica) - RNAm contendo sequências genéticas de interesse que serão expressas em proteínas antigênicas pela célula do indivíduo, estimulando seu sistema imune. - Exemplo de vacina de RNAm e comercializada: Pfizer, e Moderna. Vantagem - Ativação tanto Celular (CD4 e CD8) quanto Humoral. - Não existe o problema de imunidade prévia. - Não possui a faze de transcrição gênica, apenas tradução de proteína, diminuindo mutação Desvantagem - A esfera lipídica não tem especificidade, podendo entrar em qualquer tipo celular; aumenta efeitos colaterais
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