Ferramenta de ‘impressão digital’ do HIV pode ajudar muito o desenvolvimento de vacinas
Os cientistas esperam que seu novo método de “impressão digital” dos escudos das moléculas de açúcar com as quais o HIV se cerca para driblar o sistema imunológico melhore e acelere o desenvolvimento de vacinas eficazes.
Crédito da imagem: Paulson Lab / TSRI
Os pesquisadores – do Instituto de Pesquisa Scripps (TSRI) em La Jolla, CA – relatam como eles desenvolveram e testaram sua ferramenta de impressão digital do HIV na revista Comunicações da natureza.
De acordo com a Organização Mundial da Saúde (OMS), o HIV continua sendo um grande problema persistente para a saúde pública global. Até o momento, o vírus matou mais de 35 milhões de pessoas.
Uma vez que entra no corpo de uma pessoa, o HIV enfraquece o sistema imunológico. O vírus prejudica e destrói células imunes – especialmente células CD4, que combatem infecções, ou células T.
Como resultado, a pessoa se torna cada vez mais suscetível a uma ampla gama de infecções e doenças, incluindo alguns tipos de câncer.
Atualmente, não existe cura eficaz para o HIV, mas pode ser controlado com terapia anti-retroviral (TARV). Se administrada e seguida adequadamente, a TARV pode fazer uma diferença dramática na vida das pessoas infectadas e de suas comunidades. Pode mantê-los saudáveis e diminuir suas chances de infectar outras pessoas.
A AIDS é o estágio mais avançado da infecção pelo HIV – pode levar de 2 a 15 anos para ser alcançado, dependendo do indivíduo. No entanto, se o HIV for diagnosticado precocemente e a doença for tratada antes de ser avançada demais, uma pessoa infectada pode esperar viver uma vida saudável, longa e produtiva.
- O HIV se espalha através da troca de fluidos corporais, como sangue, sêmen, secreções vaginais e leite materno.
- A tuberculose é a causa mais comum de morte entre pessoas com HIV e AIDS.
- Dar a todas as pessoas que vivem com HIV acesso à TARV e expandir as opções de prevenção pode evitar 28 milhões de novas infecções e 21 milhões de mortes relacionadas à AIDS até 2030.
Saiba mais sobre HIV e AIDS
Estimativas dos Centros de Controle e Prevenção de Doenças (CDC) sugerem que 1,2 milhão de pessoas nos Estados Unidos estavam vivendo com HIV no final de 2013, incluindo cerca de 1 em cada 8 que não sabiam que estavam infectadas.
Houve um grande progresso na prevenção e tratamento do HIV, mas ainda há muito a ser feito, incluindo a busca por uma vacina.
Dois dos principais desafios enfrentados pelos desenvolvedores de vacinas contra o HIV são que o vírus é bom em se esconder do sistema imunológico e continua mudando.
A idéia de uma vacina é estimular o sistema imunológico a produzir novos ou mais anticorpos contra um alvo no agente infeccioso que o desativa.
No caso do HIV, os desenvolvedores de vacinas sugerem que um bom alvo é o envelope de glicoproteínas que envolve o vírus e contém as máquinas que o vírus usa para entrar nas células hospedeiras.
No entanto, uma das razões pelas quais o HIV é tão resistente é que cobre seu envelope de glicoproteínas com um escudo feito de moléculas de açúcar chamadas glicanas.
O escudo ajuda o vírus a se esconder do sistema imunológico e impede que os anticorpos ataquem o envelope da glicoproteína.
Ferramentas que ajudam os desenvolvedores de vacinas a lidar com os escudos de glicano são extremamente úteis. O novo estudo oferece essa ferramenta na forma de um método que analisa padrões de glicanos na glicoproteína. Ele permite que os cientistas “coloquem impressões digitais” rapidamente no vírus e digam se o desenvolvimento da vacina está no caminho certo.
Um requisito importante é a capacidade de distinguir entre glicanos com alto teor de manose e glicanos de tipo complexo no envelope da glicoproteína. Estudos anteriores chegaram a esse ponto. No entanto, o novo estudo vai além, pois também identifica locais de glicoproteínas que não possuem glicanos. De fato, a equipe descobriu que existem menos “buracos” no escudo do que se pensava anteriormente.
Encontrar locais sem glicanos é importante porque os desenvolvedores de vacinas podem então criar uma maneira de ensinar o sistema imunológico a reconhecer onde estão os buracos no escudo glicano e produzir anticorpos amplamente neutralizantes que atacam o envelope subjacente.
A nova ferramenta também é rápida; a equipe desenvolveu algoritmos que analisam rapidamente os resultados muito mais rapidamente do que os métodos manuais que eles estavam usando antes. A velocidade da análise é importante nesse campo, pois os desenvolvedores estão sempre correndo contra o tempo procurando candidatos a vacinas para combater um vírus que evolui rapidamente.
Em seu estudo, os pesquisadores usaram uma vacina candidata ao HIV. Eles agora planejam usar a nova ferramenta para analisar a composição e os locais livres de glicanos nas formas naturais do HIV.
Se as impressões digitais combinarem com o que têm, elas saberão que estão no caminho certo.
“A capacidade de identificar a impressão digital do glicano na glicoproteína do HIV nos ajudará a desenvolver uma vacina que corresponda ao que é encontrado no vírus. ”
James C. Paulson, líder do estudo, Departamento de Medicina Molecular, TSRI
Os pesquisadores acreditam que sua abordagem também pode funcionar para outros vírus que possuem um envelope glicoproteico semelhante, como o vírus influenza.
O novo estudo ajudou a mostrar isso, pois a equipe também testou o método em uma proteína do vírus influenza.
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