Notícia com publicação científica
Novas nanopartículas conseguem manter eficácia das vacinas de mRNA atuais, com dose 100 vezes menor
Nova nanopartícula lipídica foi testada em camundongos

Cryptographer via Shutterstock

10 de novembro de 2025, 11:35

Fonte

Anne Trafton, MIT News

Publicação Original

Instituto de Tecnologia de Massachusetts

Áreas

Bioinformática, Biologia, Biomedicina, Bioquímica, Biotecnologia, Desenvolvimento de Fármacos, Engenharia Biológica, Farmacologia, Farmácia Clínica, Genética, Imunologia, Indústria Farmacêutica, Microbiologia, Nanotecnologia Farmacêutica, Toxicologia, Vacinas

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Resumo

Nos EUA, cientistas desenvolveram uma nova nanopartícula lipídica que pode ser usada para a administração de vacinas de mRNA com a mesma eficácia das nanopartículas atuais, mas com uma dose 100 vezes menor.

Após identificarem um novo lipídio ionizável e incluí-lo na formulação da nova nanopartícula lipídica, os pesquisadores testaram a nova formulação em camundongos com gripe, para mostrar sua eficácia, mesmo com a dose significativamente menor.

Os resultados positivos dos testes mostraram a viabilidade inicial da nova nanopartícula, que além da eficácia também pode ajudar a reduzir os efeitos colaterais da vacina, além de reduzir os custos da dose.

Foco do Estudo

Desenvolver novas nanopartículas lipídicas capazes de induzir uma resposta imune eficaz, mas em uma dose menor do que as partículas atualmente utilizadas para administrar vacinas de mRNA

Por que é importante?

Para proteger as vacinas de mRNA da degradação no organismo após a injeção, elas são encapsuladas em nanopartículas lipídicas (LNPs).

Essas partículas ajudam o mRNA a entrar nas células para que possa ser traduzido em um fragmento de proteína de um patógeno, como o vírus da gripe ou o SARS-CoV-2.

Portanto, o desenvolvimento de LNPs é importante para novas vacinas de mRNA, seja com mais eficácia, menos efeitos colaterais ou mesmo com menor custo.

Estudo

Em estudos com camundongos, pesquisadores demonstraram que uma vacina de mRNA contra a gripe, administrada com uma nova nanopartícula lipídica (LNP), pode gerar a mesma resposta imunológica que a vacina de mRNA que usa as nanopartículas que já são usadas atualmente, mas com 1/100 da dose.

Uma LNP geralmente consiste em cinco elementos: um lipídio ionizável, colesterol, um fosfolipídio auxiliar, um lipídio de polietilenoglicol e mRNA. Neste estudo, os pesquisadores se concentraram no lipídio ionizável, que desempenha um papel fundamental na eficácia da vacina.

Com base no conhecimento sobre estruturas químicas que podem melhorar a eficiência da entrega, os pesquisadores desenvolveram uma biblioteca de novos lipídios ionizáveis. Com estruturas cíclicas, os compostos podem ajudar a aprimorar a entrega do mRNA, juntamente com grupos químicos chamados ésteres, que os pesquisadores acreditavam que também poderiam ajudar a melhorar a biodegradabilidade.

Então, os pesquisadores criaram e testaram diversas combinações dessas estruturas de partículas em camundongos para verificar qual delas seria mais eficaz na entrega do gene da luciferase, uma proteína bioluminescente. Depois, selecionaram a partícula com melhor desempenho e criaram uma biblioteca de novas variantes, que foram testadas em outra rodada de triagem.

A partir dessas triagens, foi identificada a LNP com teve o melhor desempenho: a AMG1541. Uma característica fundamental da nova LNP é a sua maior eficácia em superar uma importante barreira para partículas de entrega, conhecida como escape endossomal. Após entrarem nas células, as LNPs ficam isoladas em compartimentos celulares chamados endossomos, dos quais precisam escapar para liberar seu mRNA. As novas partículas realizaram esse escape com mais eficiência do que as LNPs existentes.

Outra vantagem da nova LNP é que pode ser eliminada do organismo rapidamente após a entrega da carga, o que, segundo os pesquisadores, pode reduzir os efeitos colaterais da vacina.

O estudo, publicado na revista científica Nature Nanotechnology, foi liderado por pesquisadores do Departamento de Engenharia Química do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) e do Instituto Koch para Pesquisa Integrativa de Câncer do MIT, nos EUA, com a colaboração de cientistas do Instituto Broad do MIT e Harvard e da Universidade de Maryland, também nos EUA.

Um dos desafios das vacinas de mRNA é o custo. Quando se pensa no custo de produção de uma vacina que possa ser amplamente distribuída, o valor pode ser muito alto. Nosso objetivo tem sido tentar criar nanopartículas que possam proporcionar uma resposta vacinal segura e eficaz, mas com uma dose muito menor

Dr. Daniel Anderson, professor do Departamento de Engenharia Química do MIT e membro do Instituto Koch para Pesquisa Integrativa do Câncer do MIT

Resultados

Para demonstrar as aplicações potenciais da LNP AMG1541, os pesquisadores a utilizaram para administrar uma vacina de mRNA contra a gripe em camundongos. Eles compararam a eficácia dessa vacina com a de uma vacina contra a gripe feita com um lipídio chamado SM-102, aprovado pelo FDA e utilizado pela indústria farmacêutica Moderna em sua vacina contra a COVID-19.

Os pesquisadores descobriram que os camundongos vacinados com as novas nanopartículas geraram a mesma resposta de anticorpos que os camundongos vacinados com a partícula SM-102, mas apenas 1/100 da dose foi necessária para gerar essa resposta.

“É uma dose quase cem vezes menor, mas você gera a mesma quantidade de anticorpos, o que pode reduzir significativamente a dose. Se isso se aplicar a humanos, também deverá reduzir significativamente o custo”, destacou o Dr. Arnab Rudra, cientista visitante do Instituto Koch e primeiro autor do estudo.

Usar essas partículas para administrar vacinas de mRNA contra a gripe pode permitir que os desenvolvedores de vacinas correspondam melhor às cepas da gripe que circulam a cada inverno, dizem os pesquisadores. “Com as vacinas tradicionais contra a gripe, elas precisam começar a ser fabricadas com quase um ano de antecedência”, disse Kaelan Reed, doutorando do MIT e coautor do estudo. “Com o mRNA, você pode começar a produzi-las muito mais tarde na temporada e ter uma previsão mais precisa de quais serão as cepas circulantes, o que pode ajudar a melhorar a eficácia das vacinas contra a gripe”, continuou.

Embora os pesquisadores tenham usado as nanopartículas para administrar uma vacina contra a gripe, elas também podem ser usadas para vacinas contra a COVID-19 e outras doenças infecciosas.

Descobrimos que [as novas LNPs] funcionam muito melhor do que qualquer outra coisa relatada até agora. É por isso que acreditamos que nossas plataformas de LNP podem ser usadas para desenvolver vacinas para diversas doenças, para qualquer vacina intramuscular

Dr. Akash Gupta, cientista do Instituto Koch para Pesquisa Integrativa do Câncer do MIT e coautor do estudo

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Autores/Pesquisadores Citados

Dr. Daniel Anderson

Professor do Departamento de Engenharia Química do MIT e membro do Instituto Koch para Pesquisa Integrativa do Câncer do MIT

Dr. Akash Gupta

Cientista do Instituto Koch para Pesquisa Integrativa do Câncer do MIT

Dr. Arnab Rudra

Cientista visitante do Instituto Koch

Kaelan Reed

Doutorando no MIT

Publicação

Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).

Acesse a revista científica Nature Nanotechnology (em inglês).

Mais Informações

Acesse a notícia original completa na página do Instituto de Tecnologia d Massachusetts (em inglês).

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