Vacina de mRNA COVID-19: um marco na ciência e um divisor de águas na medicina

As proteínas virais são administradas como antígeno na forma de vacina e o sistema imunológico do corpo forma anticorpos contra um determinado antígeno, proporcionando assim proteção contra qualquer infecção futura. Curiosamente, esta é a primeira vez na história humana que o próprio mRNA correspondente é administrado na forma de uma vacina que utiliza a maquinaria celular para expressão/tradução do antígeno/proteína. Isso efetivamente transforma as células do corpo em fábricas para a produção de antígenos, que por sua vez fornecem ativos imunidade gerando anticorpos. Estas vacinas de mRNA foram consideradas seguras e eficazes em ensaios clínicos em humanos. E, agora, o COVID-19 mRNA a vacina BNT162b2 (Pfizer/BioNTech) está sendo administrada às pessoas conforme o protocolo. Sendo a primeira vacina de mRNA devidamente aprovada, esta é um marco na ciência que inaugurou uma nova era na medicina e entrega de medicamentos. Isto poderá ver em breve a aplicação do mRNA tecnologia para o tratamento do cancro, gama de vacinas para outras doenças e, assim, possivelmente mudando a prática da medicina e moldando totalmente a indústria farmacêutica no futuro.  

Se uma proteína é necessária dentro de uma célula para tratar uma doença ou para atuar como um antígeno para o desenvolvimento de imunidade ativa, essa proteína precisa ser entregue na célula com segurança na forma intacta. Esta ainda é uma tarefa difícil. A proteína poderia ser expressa diretamente na célula pela injeção do ácido nucléico correspondente (DNA ou RNA), que então usa a maquinaria celular para a expressão? 

Um grupo de pesquisadores concebeu a ideia de um medicamento codificado por ácido nucleico e demonstrou pela primeira vez em 1990 que a injeção direta de mRNA no músculo do rato levou à expressão da proteína codificada nas células musculares⁽¹⁾. Isso abriu a possibilidade de terapias baseadas em genes, bem como vacinas baseadas em genes. Este desenvolvimento foi considerado uma tecnologia disruptiva contra a qual as futuras tecnologias de vacinas serão medidas ⁽²⁾.

O processo de pensamento mudou rapidamente de 'baseado em genes' para 'mRNAtransferência de informação 'baseada' porque o mRNA ofereceu várias vantagens em comparação com DNA visto que o mRNA não se integra no genoma (portanto, nenhuma integração genômica prejudicial) nem se replica. Possui apenas elementos diretamente necessários para a expressão da proteína. A recombinação entre RNA de fita simples é rara. Além disso, ele se desintegra dentro das células em poucos dias. Essas características tornam o mRNA mais adequado como uma molécula transportadora de informação segura e transitória para atuar como vetor para o desenvolvimento de vacinas baseadas em genes ⁽³⁾. Com os avanços na tecnologia, particularmente relacionados à síntese de mRNAs projetados com códigos corretos que poderiam ser entregues nas células para expressão de proteínas, o escopo foi ampliado ainda mais a partir de vacinas às drogas terapêuticas. O uso de mRNA começou a chamar a atenção como uma classe de drogas com potencial aplicação nas áreas de imunoterapias contra o câncer, vacinas de doenças infecciosas, indução baseada em mRNA de células-tronco pluripotentes, entrega assistida por mRNA de nucleases projetadas para engenharia de genoma, etc. ⁽⁴⁾.  

Emergência de vacinas baseadas em mRNA e a terapêutica foi impulsionada por resultados de ensaios pré-clínicos. Verificou-se que essas vacinas eliciam uma resposta imune potente contra alvos de doenças infecciosas em modelos animais de vírus influenza, vírus Zika, vírus da raiva e outros. Resultados promissores também foram observados com o uso de mRNA em ensaios clínicos de câncer ⁽⁵⁾. Percebendo o potencial comercial da tecnologia, as indústrias fizeram enormes investimentos em P&D em vacinas e medicamentos baseados em mRNA. Por exemplo, até 2018, a Moderna Inc. pode já ter investido mais de um bilhão de dólares enquanto ainda estava anos longe de qualquer produto comercializado ⁽⁶⁾. Apesar dos esforços conjuntos para o uso de mRNA como uma modalidade terapêutica em vacinas de doenças infecciosas, imunoterapias contra câncer, tratamento de doenças genéticas e terapias de substituição de proteínas, a aplicação da tecnologia de mRNA foi restrita devido à sua instabilidade e propensão à degradação por nucleases. A modificação química do mRNA ajudou um pouco, mas a entrega intracelular ainda permaneceu um obstáculo, embora nanopartículas à base de lipídios sejam usadas para entregar mRNA ⁽⁷⁾. 

O verdadeiro impulso para o progresso da tecnologia de mRNA para a terapêutica veio, uma situação lamentável cortesia apresentada por todo o mundo Covid-19 pandemia. O desenvolvimento de uma vacina segura e eficaz contra a SARS-CoV-2 tornou-se a maior prioridade para todos. Um ensaio clínico multicêntrico em grande escala foi conduzido para verificar a segurança e eficácia da vacina de mRNA COVID-19 BNT162b2 (Pfizer / BioNTech). O ensaio começou em 10 de janeiro de 2020. Após cerca de onze meses de trabalho rigoroso, os dados do estudo clínico provaram que o COVID-19 pode ser prevenido por vacinação com BNT162b2. Isso forneceu uma prova de conceito de que a vacina baseada em mRNA pode fornecer proteção contra infecções. O desafio sem precedentes representado pela pandemia ajudou a provar que uma vacina baseada em mRNA pode ser desenvolvida em ritmo acelerado, se recursos suficientes forem disponibilizados ⁽⁸⁾. A vacina de mRNA da Moderna também recebeu autorização de uso de emergência pelo FDA no mês passado.

Tanto o COVID-19 vacinas de mRNA ou seja, BNT162b2 da Pfizer/BioNTech e Moderna O mRNA-1273 está agora sendo usado para vacinar pessoas de acordo com os protocolos nacionais para administração de vacina ⁽⁹⁾.

O sucesso de dois Covid-19 Vacinas de mRNA (BNT162b2 da Pfizer / BioNTech e mRNA-1273 da Moderna) em ensaios clínicos e sua aprovação subsequente para uso é um marco na ciência e na medicina. Isso provou ser uma tecnologia médica de alto potencial, até então não comprovada, que a comunidade científica e a indústria farmacêutica têm buscado por quase três décadas ⁽¹⁰⁾.   

O novo entusiasmo após este sucesso deve reunir energias após a pandemia e a terapêutica de mRNA provaria ser uma tecnologia inovadora, inaugurando uma nova era na medicina e na ciência da distribuição de medicamentos.   

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DOI: https://doi.org/10.29198/scieu/2012291  

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Referências  

1. Wolff, JA et al., 1990. Direct gene transfer in mouse muscle in vivo. Science 247, 1465-1468 (1990). DOI: https://doi.org/10.1126/science.1690918  

2. Kaslow DC. Uma tecnologia potencialmente disruptiva no desenvolvimento de vacinas: vacinas baseadas em genes e sua aplicação em doenças infecciosas. Trans R Soc Trop Med Hyg 2004; 98: 593 - 601; http://dx.doi.org/10.1016/j.trstmh.2004.03.007  

3. Schlake, T., Thess A., et al., 2012. Desenvolvimento de tecnologias de vacina de mRNA. RNA Biology. 2012 de novembro de 1; 9 (11): 1319 1330. DOI: https://doi.org/10.4161/rna.22269  

4. Sahin, U., Karikó, K. & Türeci, Ö. Terapêutica baseada em mRNA - desenvolvimento de uma nova classe de drogas. Nature Review Drug Discovery 13, 759–780 (2014). DOI: https://doi.org/10.1038/nrd4278 

5. Pardi, N., Hogan, M., Porter, F. et al., 2018. vacinas de mRNA - uma nova era em vacinologia. Nature Review Drug Discovery 17, 261–279 (2018). DOI: https://doi.org/10.1038/nrd.2017.243 

6. Cross R., 2018. O mRNA pode atrapalhar a indústria farmacêutica? Publicado em 3 de setembro de 2018. Notícias de Química e Engenharia Volume 96, Edição 35 Disponível online em https://cen.acs.org/business/start-ups/mRNA-disrupt-drug-industry/96/i35 Acessado em 27 de dezembro de 2020.  

7. Wadhwa A., Aljabbari A., et al., 2020. Opportunities and Challenges in the Delivery of mRNA-Based Vaccines. Publicado: 28 de janeiro de 2020. Pharmaceutics 2020, 12 (2), 102; DOI: https://doi.org/10.3390/pharmaceutics12020102     

8. Polack F., Thomas S., et al., 2020. Safety and Efficacy of the BNT162b2 mRNA Covid-19 Vaccine. O novo jornal inglês de medicina. Publicado em 10 de dezembro de 2020. DOI: https://doi.org/10.1056/NEJMoa2034577  

9. Public Health England, 2020. Guidance - National protocol for COVID-19 mRNA vacina BNT162b2 (Pfizer / BioNTech). Publicado em 18 de dezembro de 2020. Última atualização em 22 de dezembro de 2020. Disponível online em https://www.gov.uk/government/publications/national-protocol-for-covid-19-mrna-vaccine-bnt162b2-pfizerbiontech Acessado em 28 de dezembro de 2020.   

10. Servick K., 2020. O próximo desafio do mRNA: Funcionará como uma droga? Ciência. Publicado em 18 de dezembro de 2020: Vol. 370, Issue 6523, pp. 1388-1389. DOI: https://doi.org/10.1126/science.370.6523.1388 Disponível online em https://science.sciencemag.org/content/370/6523/1388/tab-article-info  

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