Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Universidade Federal da Bahia Disciplina: Tecnologia de Desenvolvimento de Vacinas Docente: Ricardo Portela Discente: Carlos Henrique Lemos da cruz PRIMEIRA AVALIAÇÃO 1- Consulte a pasta disponibilizada no Google ClassRoom sobre patogenia da infecção por Sars-COV-2 e vacinas desenvolvidas até então. Levando em consideração as características intrínsecas a esse agente patogênico, a forma de infecção, a sua localização no hospedeiro e os seus mecanismos de patogenicidade, descreva sobre quais seriam os mecanismos imunes que o hospedeiro pode lançar mão para combater essa infecção, e as consequências imunopatológicas da infecção. Consulte o PUBMED e a pasta do Google ClassRoom para maiores informações sobre o agente infeccioso, inserindo as referências utilizadas em sua resposta. O SARS-CoV-2 é um membro da família Coronaviridae , juntando-se ao coronavírus associado à síndrome respiratória aguda grave (SARS-CoV) e ao coronavírus da síndrome respiratória do Oriente Médio (MERS-CoV), todos os três são vírus oriundos de morcegos que foram capazes de realizar um salto inter-espécie através de um hospedeiro intermediário. Esses patógenos são vírus de RNA de fita simples de sentido positivo e codificam quatro proteínas estruturais principais, pico (S), envelope (E), membrana (M) e nucleocapsídeo (N), bem como várias proteínas não estruturais e possuem nucleocapsídeo de simetria helicoidal (Srinivasan et al., 2020)O vírus faz sua entrada marcante usando o receptor da enzima conversora de angiotensina humana 2 (ACE2), empregando sua proteína spike glicosilada (S) ( Hoffmann et al., 2020 ). A análise da estrutura crio-EM por Wrapp et al. (2020) descreveu a afinidade de ligação da proteína S para ACE2 como 20 vezes maior no SARS-CoV-2 do que suas contrapartes, o que contribui para sua alta contagiosidade. Normalmente, os interferons do tipo I (IFN-α / β) fornecem a primeira linha de defesa, gerando estados antimicrobianos intrínsecos à célula para limitar a replicação do vírus. Entretanto, os CoVs patogênicos são particularmente adaptados para amortecer as respostas mediadas por IFN-α, ou seja, ocorre uma modulação precoce da resposta imune. A proteína Orf6 do SARS-CoV interrompe o transporte da carioferinae, consequentemente, inibe a importação de fatores de transcrição, como o STAT1, para o núcleo, resultando na inibição da resposta do IFN. Da mesma forma, a proteína Orf3b de SARS-CoV inibe a fosforilação do fator regulador de interferon3 (IRF3), uma proteína envolvida na https://www.cell.com/cell-host-microbe/fulltext/S1931-3128(20)30455-8?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS1931312820304558%3Fshowall%3Dtrue#bib60 https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fphar.2020.01050/full#B20 https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fphar.2020.01050/full#B46 ativação de IFN-α. A perda do mecanismo de defesa antiviral de “linha de frente” mediada pela deficiência de IFN-α / β pode estar implicada na indução da tempestade de citocinas que leva à patologia semelhante à síndrome de ativação macrofágica (SAM), que é considerada é considerada a causa raiz da inflamação patogênica em COVID-19.A tempestade de citocinas está principalmente associada a uma alta produção de citocinas pró-inflamatórias (ou seja, IL-1β, IL- 6, TNF-α)em um feedback positivo em loop. A lesão de células epiteliais alveolares do tipo II que expressam ACE2 leva à ativação do inflamassoma NLRP3. A resposta imune aguda à infecção por SARS-CoV-2 é amplamente impulsionada por macrófagos inflamatórios alveolares e derivados de monócitos que são ativados por PAMPs e DAMPs liberados por pneumócitos apoptóticos infectados. O TNF-α e a IL-1β secretados pelos macrófagos alveolares iniciam a cascata pró-inflamatória aguda imediatamente após a infecção. A secreção dessas citocinas induz a morte e dano celular, produção de PAMP / DAMP, recrutamento de células imunes e ativação de NLRP3 generalizada, estabelecendo uma cascata de feedback positivo pró-inflamatório. As células natural killer (NK) são elemento-chave da imunidade inata, foi veridicado que em pacientes com COVID-19, o número total de células NK está acentuadamente diminuindo . As células NK expressam uma variedade de receptores que transduzem sinais ativadores ou inibidores. Em pacientes infectados com SARS-CoV-2, a expressão de NKG2A foi significativamente aumentada nas células NK, que são expressos na superfície das células NK. O receptor do NKG2A é um dos receptores inibitórios NK mais elevados, NKG2A transduz a sinalização inibitória, suprimindo assim a secreção de citocinas NK e citotoxicidade (BRAUD, et al, 1998). Foi observado que o SARS-CoV-2 poderia quebrar a imunidade antiviral mediada por células NK em um estágio inicial da infecção (GUIHOT et al, 2020). Em pacientes infectados com SARS-CoV, foi demonstrado que a infecção de linfócitos T contribui diretamente para a linfopenia e atrofia do baço e do tecido linfóide. Linfopenia também é observada em pacientes com MERS, embora em menor grau do que em pacientes com SARS. Vários mecanismos potenciais podem ser considerados: (I) O vírus pode infectar linfócitos diretamente, resultando em morte de linfócitos, como relatado recentemente por Wang et al. para o SARS-CoV-1. (II) O vírus pode danificar diferentes órgãos-alvo, como medula óssea e timo, que não podem mais funcionar normalmente. (III) As citocinas inflamatórias são produzidas em massa, talvez levando à apoptose dos linfócitos. (IV) Os linfócitos são aprisionados em tecidos infectados. Estudos em pacientes com COVID-19 revelaram que baixos níveis de IFN-γ e TNF-α em células T CD4 + estão associados à gravidade da doença. Além disso, COVID- 19 foi associado a uma diminuição significativa da ativação de células T, determinada pela expressão de CD25, CD28 e CD69 em CD4 +e subconjuntos de células T CD8 +. Por outro lado, a depleção de células T CD4 + em pacientes infectados com SARS reduziu a produção de citocinas Abs e Th1 neutralizantes e induziu menor recrutamento de monócitos inflamatórios no pulmão. Este mecanismo pode ser contornado por uma transferência passiva de Abs neutralizante contra SARS-CoV, sugerindo que o controle da infecção mediado por CD4 provavelmente opera através de mecanismos dependentes de Ab e / ou citocinas. As observações atuais indicam que o SARS-CoV-2 é particularmente adaptado para evitar as respostas imunológicas no estágio inicial da infecção. A maioria dos mecanismos está ligada a respostas inadequadas de IFN tipo 1, produção massiva de citocinas inflamatórias e, possivelmente, a um defeito nas funções das células NK. Alguns estudos também sugerem evasão imune adaptativa, indicada pela exaustão dos linfócitos T. No entanto, as evidências atuais indicam fortemente que a resposta do tipo Th1 é a chave para o controle bem-sucedido de CoVs patogênicos humanos, na associação com a presença de Abs neutralizantes específicos. 2- Ainda considerando SARS-COV-2, proponha um determinado tipo de vacina para esse agente patogênico, justificando o porquê de sua escolha. Ainda, descreva quais seriam as características ideais da vacina, bem como o compartimento do sistema imunológico a ser ativado. Veja o estado da arte sobre as vacinas em desenvolvimento, as limitações do que já existe, e as necessidades de melhorar o que existe. Consulte o PUBMED e a pasta do Google ClassRoom para verificar o que tem sido feito em termos de vacinas contra o agente infeccioso acima citado, inserindo as referências utilizadas em sua resposta. As vacinas previnem muitos milhões de doenças e salvam inúmeras vidas todos os anos. Como resultado do uso generalizado de vacinas, o vírus da varíola foi completamente erradicado e a incidência de poliomielite, sarampo e outras doenças infantis foi drasticamente reduzida em todo o mundo.Abordagens convencionais de vacinas, como patógenos vivos atenuados e inativados e vacinas de subunidades, fornecem proteção durável contra uma variedade de doenças perigosas. Apesar desse sucesso, ainda existem grandes obstáculos para o desenvolvimento de vacinas contra uma variedade de patógenos infecciosos, especialmente aqueles mais capazes de escapar da resposta imune adaptativa. Uma Vacina eficiente para Covid 19 deve induzir a formação de anticorpos neutralizantes e imunidade celular local para impedir que a infecção fique maior. A ideia é estimular anticorpos neutralizantes e células T citotóxicas de memória para interromper e prevenir a replicação viral. Para prevenir a replicação viral são necessárias células T e células B.O principal direcionamento das vacinas que foram liberadas para uso emergencial estáinduzindo a produção de anticorpos neutralizantes direcionados à glicoproteína S, dificultando assim a ligação com o receptor da enzima conversora de angiotensina humana 2 (ECA2). As vacinas de mRNA representam uma alternativa promissora às abordagens convencionais de vacinas devido à sua alta potência, capacidade de rápido desenvolvimento e potencial para fabricação de baixo custo e administração segura. Uma das possibilidades é a vacina de mRNA baseada apenas no sítio de interação ao receptor (RIS) ao invés de toda a proteína S ou o domínio de ligação do receptor (RBD) é uma estratégia promissora, visto que estudos demonstraram que o Domínio de Ligação ao Receptor é glicosilado e metilado. Ao contrário da imunização de proteínas, vários formatos de vacinas de mRNA induzem fortes respostas de células T CD8 , provavelmente devido à apresentação eficiente de antígenos produzidos endogenamente em moléculas de MHC de classe I, além de potentes respostas de células T CD4. Além disso, ao contrário da imunização com DNA, as vacinas de mRNA mostraram a capacidade de gerar respostas de anticorpos neutralizantes potentes em animais com apenas uma ou duas imunizações de baixa dose. Como resultado, as vacinas de mRNA eliciaram imunidade protetora contra uma variedade de agentes infecciosos em modelos animais e, portanto, geraram otimismo substancial. Duas Vacinas de mRNA foram liberadas para uso emergencial, que é a Moderna e a Pfizer. Ambos relataram resultados iniciais sugerindo eficácias superiores a 90%. Elass funcionam injetando mRNA que codifica a proteína spike SARS- CoV-2 diretamente no hospedeiro. Embora o mRNA puro seja rapidamente rebaixado, uma série de avanços tecnológicos em métodos de entrega e transportadores de RNA na última década permitem a captação eficiente e segura de mRNA no citosol, onde os ribossomos então traduzem o mRNA para produzir uma proteína viável que pode então estimular um sistema imunológico resposta. Esta tecnologia tem uma série de vantagens teóricas sobre os tipos de vacina mais convencionais, incluindo segurança aprimorada (já que nenhum agente infeccioso está envolvido em sua produção), baixo potencial para mutações, menor risco de degradação do antígeno in vivo Referências: 1 - Wu F, Zhao S, Yu B, Chen YM, Wang W, Song ZG, et al. A new coronavirus associated with human respiratory disease in China. Nature. (2020) 579:265–9. doi: 10.1038/s41586-020-2008- 3 2- Hoffmann, M., Kleine-Weber, H., Schroeder, S., Krü ger, N., Herrler, T., Erichsen, S., Schiergens, T. S., Herrler, G., Wu, N. H., Nitsche, A. et al. SARS-CoV-2 cell entry depends on ACE2 and TMPRSS2 and is blocked by a clinically proven protease inhibitor. Cell. (2020) 181, 271- 280.e8. doi:10.1016/j.cell. 2020.02.052. 3 - Wang K, Chen W, Zhou YS, Lian JQ, Zhang Z, Du P, et al. SARS-CoV-2 invades host cells via a novel route: CD147-spike protein. BioRxiv. (2020). doi: 10.1101/2020.03.14.988345 4 - Zheng M, Gao Y, Wang G, Song G, Liu S, Sun D, et al. Functional exhaustion of antiviral lymphocytes in COVID-19 patients. Cell Mol Immunol. (2020) 17:533–5. doi: 10.1038/s41423- 020-0402-2. 5 - Ahmed SF, Quadeer AA, McKay MR. Preliminary identification of potential vaccine targets for the COVID-19 coronavirus (SARS-CoV-2) based on SARS-CoV immunological studies. Viruses. (2020) 12:E254. doi: 10.3390/v12030254. 6 - Gupta T and Gupta K S. Potential adjuvants for the development of a SARS-CoV-2 vaccine based on experimental results from similar coronaviruses, Int. Immunopharmacol. 86 (2020) 106717 7 - Zhu, F. C., Guan, X. H., Li, Y. H., Huang, J. Y., Jiang, T., Hou, L. H., Li, J. X., Yang, B. F., Wang, L., Wang, W. J., Wu, S. P., Wang, Z., Wu, X. H., Xu, J. J., Zhang, Z., Jia, S. Y., Wang, B. Sen, Hu, Y., Liu, J. J., … Chen, W. (2020). Immunogenicity and safety of a recombinant adenovirus type-5- vectored COVID-19 vaccine in healthy adults aged 18 years or older: a randomised, double-blind, placebo-controlled, phase 2 trial. The Lancet, 396(10249), 479–488. https://doi.org/10.1016/S0140- 6736(20)31605-6 8 - Speiser, D. E., & Bachmann, M. F. (2020). Covid-19: Mechanisms of vaccination and immunity. Vaccines, 8(3), 1–22. https://doi.org/10.3390/vaccines8030404 9 - Ejazi, S. A., Ghosh, S., & Ali, N. (2020). Antibody detection assays for COVID-19 diagnosis: an early overview. Immunology and Cell Biology. https://doi.org/10.1111/imcb.12397 https://doi.org/10.3390/vaccines8030404
Compartilhar