5 de outubro de 2007
La Jolla, CA – Uma colaboração entre cientistas do Salk Institute for Biological Studies e do The Scripps Research Institute levou ao desenvolvimento de um agente novo e altamente eficaz que oferece proteção contra o antraz ao combinar um inibidor da toxina do antraz de ação rápida com uma vacina em um único composto.
A resposta imune gerada em ratos pelo novo agente protege contra a exposição à toxina letal após apenas uma injeção e é mais rápida e mais forte do que qualquer vacina atualmente disponível.
Acima: Um vírus de inseto (mostrado em verde) atua como um transportador de moléculas receptoras de toxina do antraz (mostrado em amarelo), que agem como uma esponja para absorver a toxina livre.
Abaixo: Quando revestidas com toxina (mostrada em roxo), as partículas semelhantes a vírus produziram uma potente resposta de anticorpo neutralizadora de toxina que protegeu os ratos da letal toxina do antraz após apenas uma única imunização.
Imagem: Cortesia do Dr. Vijay S. Reddy, The Scripps Research Institute
O novo estudo, liderado pelas cientistas de pesquisa do Scripps, Anette Schneemann, Ph.D., e Marianne Manchester, Ph.D., e John AT Young, Ph.D., professor do Laboratório de Doenças Infecciosas da Salk, foi publicado na edição de outubro da revista Patógenos PLoS.
“O novo agente anti-antraz que desenvolvemos é um desenvolvimento importante e potencialmente crítico para quem trabalha com a bactéria ou para aqueles que podem ser expostos a ela em um ataque de bioterrorismo”, disse Schneemann. “Enquanto outras estratégias estão sendo buscadas para desenvolver vacinas melhoradas contra o antraz, nenhuma delas oferece a vantagem distinta de combinar a função de uma vacina com uma potente antitoxina”.
Preocupações sobre o antraz - uma doença potencialmente fatal causada pela bactéria gram-positiva formadora de esporos Bacillus anthracis- como uma arma de bioterrorismo, aumentou os esforços para desenvolver melhores antitoxinas e vacinas. A vacina atual, desenvolvida na década de 1950, é segura e eficaz, mas requer múltiplas injeções seguidas de reforços anuais. O tratamento atual do antraz envolve antibióticos, como ciprofloxacina e doxiciclina, que atacam as bactérias, mas não fornecem proteção contra as perigosas toxinas secretadas pelas bactérias.
O novo estudo apresenta um composto de ação dupla altamente eficaz que supera os esforços atuais para desenvolver uma vacina contra o antraz de segunda geração. Na pesquisa, os cientistas criaram uma “exibição multivalente”, com vários locais de ligação para a proteína recombinante protetora do antígeno (PA), o principal componente da atual vacina contra o antraz, em vez de apenas um. Verificou-se que partículas semelhantes a vírus revestidas com PA produzem uma potente resposta de anticorpo neutralizadora de toxinas que protegeu os ratos da letal toxina do antraz após apenas uma única imunização.
A estratégia da antitoxina surgiu da descoberta e caracterização de ambos os receptores conhecidos da toxina do antraz, ANTXR1 e ANTXR2, no laboratório Young. “Pegamos nosso conhecimento de como a toxina do antraz normalmente se liga ao ANTXR2 nas superfícies celulares e o usamos para desenvolver uma plataforma que exibe várias cópias do receptor”, explica Young. “As moléculas receptoras podem agir como uma esponja para absorver a toxina livre ou como uma vacina potente quando é pré-ligada à toxina”, acrescenta.
O novo agente anti-antraz usa um vírus de inseto como portador para exibir múltiplas moléculas ANTXR2 em sua superfície. “Nossa abordagem foi baseada na suposição de que uma exibição multivalente da proteína recombinante protetora do antígeno induziria uma resposta imune muito mais potente. Acabou sendo correto”, explica Schneemann.
Especificamente, a nova combinação vacina-antitoxina é baseada na exibição multivalente (180 cópias) do domínio von Willebrand A (VWA) de ligação PA do receptor celular ANTXR2 no vírus Flock House. A plataforma quimérica de partículas semelhantes a vírus, que produz imunidade protetora e tem se mostrado segura, inibiu a ação de toxinas letais em in vitro e in vivo modelos de infecção por antraz.
Na verdade, os ratos sobreviveram à exposição à toxina quatro semanas após uma única injeção do novo agente de dupla ação. Esse resultado sugere uma produção extremamente rápida de anticorpos neutralizantes sem o uso de um adjuvante, um agente secundário que ajuda a estimular o sistema imunológico e é frequentemente usado para aumentar a resposta vacinal - objetivos-chave para o desenvolvimento de vacinas contra o antraz de terceira geração.
“Uma razão importante para o sucesso deste projeto é que ele surgiu dos esforços multidisciplinares e altamente colaborativos de nossa equipe de microbiologistas, biólogos estruturais e imunologistas”, disse Manchester, que chefiou um projeto financiado pelo NIH que apoiou o trabalho .
Além de seu uso contra o antraz, Schneemann observa que a criação de uma plataforma multivalente também pode ter o potencial de funcionar contra outros agentes infecciosos.
Outros autores do estudo, “A Viral Nanoparticle with Dual Function as an Anthrax Antitoxin and Vaccine,” são Darly J. Manayani, Vijay Reddy, Michael E. Pique, Marc E. Siladi, Diane Thomas, Kelly A. Dryden e Marianne Manchester do Instituto de Pesquisa Scripps; John M. Marlett, G. Jonah A. Rainey, Heather M. Scobie e John ATYoung do Salk Institute for Biological Studies; e Mark Yeager do The Scripps Research Institute e da Scripps Clinic.
O estudo foi apoiado pelos Institutos Nacionais de Saúde.
O Salk Institute for Biological Studies em La Jolla, Califórnia, é uma organização independente sem fins lucrativos dedicada a descobertas fundamentais nas ciências da vida, à melhoria da saúde humana e ao treinamento de futuras gerações de pesquisadores. Jonas Salk, MD, cuja vacina contra a poliomielite praticamente erradicou a doença incapacitante poliomielite em 1955, abriu o Instituto em 1965 com uma doação de terras da cidade de San Diego e o apoio financeiro da March of Dimes.
Escritório de Comunicações
Tel: (858) 453-4100
press@salk.edu
