Notícia com publicação científica
Usando bioengenharia, cientistas criam vacina para uso tópico a partir de bactéria que vive na pele humana
Modificações da bactéria Staphylococcus epidermidis por bioengenharia levou a bons resultados contra tétano e difteria em testes com animais
Getty Images
12 de dezembro de 2024, 11:40

Fonte

Bruce Goldman, Escola de Medicina da Universidade Stanford

Publicação Original

Escola de Medicina da Universidade Stanford

Áreas

Bacteriologia, Bioengenharia, Bioinformática, Biomedicina, Biotecnologia, Engenharia Biológica, Farmacologia, Genômica, Microbiologia, Proteômica, Vacinas

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Resumo

Imunologistas estudam as formas de reação do sistema imunológico a microrganismos invasores externos e também como usar estes microorganismos para desenvolver vacinas.

Recentemente, pesquisadores têm dado importância a uma bactéria comum que coloniza a pele – o Staphylococcus epidermidis – para desenvolver, por meio de bioengenharia, uma vacina que poderia ser usada contra o tétano e a difteria.

Em testes com camundongos, os resultados da nova tecnologia de vacinas se mostraram promissores.

Foco do Estudo

Verificar a viabilidade de produzir uma vacina para uso tópico usando uma bactéria comum da pele humana

Por que é importante?

Vacinas de uso tópico, aplicadas na forma de creme, poderiam substituir de maneira importante as vacinas aplicadas pelas vias intradérmica, subcutânea ou intramuscular, com agulhas, melhorando a motivação da população para o acesso às vacinas, além de evitar possíveis desconfortos causados pela vacinação com agulhas, como dor e reações locais.

Estudo

A partir do Staphylococcus epidermidis, uma espécie bacteriana geralmente inofensiva e presente na pele de quase todos os seres humanos, pesquisadores estão tentando criar uma vacina na forma de creme, para evitar as agulhas e seus possíveis efeitos, como dor local, febre, inchaço ou vermelhidão.

O estudo, que por enquanto aborda a descoberta e bioengenharia da resposta de anticorpos à bactéria da pele, foi publicado na revista científica Nature por pesquisadores da Universidade Stanford, do Chan Zuckerberg Biohub, da Universidade da Califórnia em Davis, do Instituto Nacional de Alergia e Doenças Infecciosas (NIAID/NIH), do Instituto Nacional de Pesquisa em Genoma Humano (NHGRI/NIH) e do Instituto Nacional de Artrite e Doenças Musculoequeléticas e da Pele (NIAMS/NIH), todos dos EUA.

Nos últimos anos, o Dr. Michael Fischbach – professor de Bioengenharia da Universidade Stanford – e seus colegas descobriram que o sistema imunológico apresenta uma resposta muito mais agressiva contra o S. epidermidis do que se esperava.

Então, os pesquisadores transformaram o S. epidermidis em uma vacina viva, que pode ser aplicada topicamente. Eles descobriram que a parte do S. epidermidis mais responsável por desencadear uma resposta imune poderosa é uma proteína chamada Aap.

A Aap induz um salto não apenas em anticorpos transmitidos pelo sangue, conhecidos pelos imunologistas como IgG, mas também em outros anticorpos, chamados IgA, que se concentram em mucosas das narinas e pulmões.

Estamos provocando IgA nas narinas dos camundongos. Patógenos respiratórios responsáveis ​​pelo resfriado comum, gripe e COVID-19 tendem a entrar em nossos corpos pelas narinas. Vacinas normais não conseguem evitar isso. Elas só começam a agir quando o patógeno entra no sangue. Seria muito melhor impedi-lo de entrar.

Dr. Michael Fischbach, professor de Bioengenharia da Universidade Stanford

Resultados

Os pesquisadores realizaram experimentos em camundongos usando o S. epidermidis inalterado ou o S. epidermidis transformado por bioengenharia para codificar um fragmento da toxina do tétano.

Eles administraram várias aplicações ao longo de seis semanas. Os camundongos tratados com S. epidermidis transformado por bioengenharia desenvolveram níveis extremamente altos de anticorpos direcionados à toxina do tétano.

Quando os pesquisadores então injetaram os camundongos com doses letais de toxina do tétano, todos os camundongos que receberam S. epidermidis natural sucumbiram, mas os camundongos que receberam a versão modificada por bioengenharia permaneceram sem sintomas.

Em um experimento semelhante, no qual os pesquisadores quebraram o gene para a toxina da difteria em vez da toxina do tétano, a proteína Aap também induziu concentrações massivas de anticorpos direcionados à toxina da difteria.

Os cientistas finalmente descobriram que ainda podiam obter respostas de anticorpos que salvam vidas em camundongos após apenas duas ou três aplicações.

Eles também mostraram, ao colonizar camundongos muito jovens com S. epidermidis, que a presença prévia da bactéria na pele desses camundongos (como é típico em humanos, mas não em camundongos) não interferiu na capacidade do tratamento experimental de estimular uma resposta potente de anticorpos.

Isso implica que a colonização de virtualmente 100% da pele de seres humanos por S. epidermidis não deve representar nenhum problema para seu uso em pessoas, explicou o professor Michael  Fischbach.

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Autores/Pesquisadores Citados

Dr. Michael Fischbach

Professor de Bioengenharia da Universidade Stanford

Instituições Citadas

Publicação

Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).

Acesse a revista científica Nature (em inglês).

Mais Informações

Acesse a notícia original completa na página da Escola de Medicina da Universidade Stanford (em inglês).

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