El Estado de Sao Paulo destacó que, a pesar del fuerte recorte presupuestario que padece Brasil en el sector de ciencia y tecnología, desde el máximo organismo científico estadual (el mas importante a nivel nacional), se mantiene el financiamiento a nueve proyectos vacunales anti-Covid-19.
Es que el organismo científico salió a destacar la importancia del financiamiento estadual, frente a los intentos constantes de recortes presupuestarios que ya encendieron más de un enfrentamiento con la administración nacional, a cargo de Jair Bolsonaro.
Es más, la semana pasada, ante los diputados del Congreso, el ministro de Ciencia y Tecnología, Marcos Pontes, reconoció los escasos recursos de la cartera para financiar las etapas de los cuatro proyectos en marcha.
Es que el Ministerio que conduce tiene asignados unos 415 millones de reales (USD 82.245.000) para proyectos de vacuna contra el COVID-19. De este monto, 105 millones de reales serán asignados a al menos cuatro proyectos en las Fases 1 y 2. Otros 300 millones fueron reservados para apoyar los ensayos clínicos de fase 3 de uno de los proyectos.
Sin embargo, si los proyectos de investigación en curso tienen éxito, será necesario buscar más fondos para garantizar que los proyectos se transformen en inmunizaciones que puedan ponerse a disposición de la población. Según estimaciones del MCTI, este sería el costo para permitir los ensayos en humanos necesarios para la evaluación de la eficacia de la vacuna.
La información fue proporcionada por el ministro Marcos Pontes en una audiencia pública en la Comisión Especial para Combatir el Covid-19 de la Cámara de Representantes, celebrada el 15 de junio.
Sao Paulo, detrás del financiamiento de 9 proyectos
Además de apoyar los ensayos clínicos de fase 3 de CoronaVac en el Instituto Butantan, la FAPESP (Fundación de Amparo a la Pesquisa del Estado de Sao Paulo, por sus siglas en portugués) está financiando otros ocho proyectos de investigación destinados a desarrollar vacunas contra COVID-19.
Parte de las formulaciones se encuentran en la fase de experimentación con animales, con la perspectiva de comenzar los ensayos clínicos el próximo año. Cuatro proyectos se encuentran en desarrollo en la Universidad de São Paulo (USP), dos en el Instituto Butantan y otros dos en startups apoyados por el Programa de Investigación Innovadora en Pequeñas Empresas (PIPE) de la FAPESP.
En el Instituto do Coração (InCor) de la Facultad de Medicina (FM-USP), el equipo coordinado por Jorge Elias Kalil Filho está desarrollando una vacuna en aerosol nasal de ADN que combina una parte de la proteína espiga , utilizada por el SARS-CoV-2 para conectarse con el receptor de células humanas y permitir la infección, con epítopos T (antígenos virales que son reconocidos por el sistema inmunológico). El objetivo es inducir simultáneamente una respuesta de anticuerpos neutralizantes y una fuerte inmunidad celular, incluidos los linfocitos T CD8 + citotóxicos, que matan las células infectadas, y los linfocitos T CD4 +, que ayudan en la producción de anticuerpos y las respuestas citotóxicas.
La proteína formada al mezclar estos dos componentes se producirá en las células mediante tecnología de ADN recombinante y se transportará en nanopartículas que se adhieren a la mucosa nasal para desencadenar una respuesta inmune y evitar que el virus se propague a todo el tracto respiratorio.
En contacto con la mucosa nasal, la nueva proteína inducirá la producción de una gran cantidad de anticuerpos específicos, como la inmunoglobulina A secretora (IgA), y estimulará las células T en el tracto respiratorio.
Según Kalil Filho, coordinador del proyecto titulado “Mapeo de los epítopos del virus SARS-CoV-2 para linfocitos T y el receptor de proteína pico para linfocitos B”, algunas de las ventajas de la nueva vacuna sobre la primera generación es que, como se ha dirigido a objetivos moleculares, debería inducir una respuesta inmunitaria más fuerte, además de ser estable a temperatura ambiente.
“Aún no se sabe si las vacunas ya disponibles previenen la infección nasal. Por eso, optamos por desarrollar una formulación capaz de administrarse por esta vía, para fortalecer la mucosa del sistema respiratorio y evitar la proliferación del virus”, explica Kalil Filho a Agência FAPESP.
Para definir los objetivos moleculares de la nueva vacuna, los investigadores estudiaron la respuesta inmune de 200 personas que se enfermaron por la infección con el nuevo coronavirus. A partir de estos análisis, desarrollaron diferentes composiciones del agente inmunizante, ya probado en ratones para definir el mejor antígeno, formulación y nanopartícula. “Ya tenemos lo que llamamos un prototipo de vacuna”, dice Kalil Filho.
Los investigadores ahora están trabajando para obtener una línea celular que les permitirá producir la nueva proteína a gran escala para la industrialización. La perspectiva es comenzar a realizar pruebas en humanos en 2022.
La vacuna se puede administrar como dosis de refuerzo de los inmunizadores existentes, ya que cuando se lance la mayor parte de la población ya estará vacunada. “Podría usarse para inducir una respuesta local muy fuerte y actuar como un refuerzo de la memoria inmunológica”, dice Kalil Filho.
Otra idea es combinarlo con una vacuna intranasal bivalente que usa el virus de la influenza para expresar la proteína de pico del SARS-CoV-2. Esta estrategia está siendo desarrollada por investigadores de la Facultad de Medicina de Ribeirão Preto de la USP, bajo el liderazgo del investigador Ricardo Tostes Gazzinelli .
“La ventaja de combinar las dos vacunas es aumentar la respuesta inmune”, dice Kalil Filho.
Genética inversa
Gazzinelli es responsable del proyecto “Vacuna bivalente intranasal con virus de influenza que expresa la proteína S (pico) del SARS-CoV-2: mecanismos de protección y daño pulmonar”.
El desafío consiste en desarrollar una vacuna de ADN basada en la genética inversa de la influenza, en la que un gen esencial para la salida del virus de la influenza de la célula huésped es reemplazado por un gen que codifica un segmento de la proteína espiga , el RBD (dominio de unión al receptor, la punta de la molécula que se conecta a la célula huésped).
El virus no replicante generado actúa infectando las células de la mucosa nasal, expresando las propias proteínas de la gripe y la proteína espiga , sin salir de su interior. Por tanto, induce la respuesta inmunitaria y no provoca enfermedad.
En un primer paso, los investigadores generaron por genética inversa el virus de la influenza que expresaba RBD y lo administraron por vía nasal en ratones. Los resultados de las pruebas de inmunogenicidad indicaron que los virus indujeron la producción de anticuerpos anti-RBD en el lavado broncoalveolar (BALF) y en el suero de los animales inmunizados, así como una fuerte respuesta específica de linfocitos T.
Sin embargo, la respuesta de inducción de la producción de anticuerpos todavía no es satisfactoria. “Estamos tratando de mejorar la formulación para que la vacuna induzca un mayor nivel de anticuerpos”, dice Gazzinelli a Agência FAPESP .
Después de completar este paso, los investigadores planean realizar nuevas pruebas en animales inmunizados que serán desafiados con SARS-CoV-2. La perspectiva es comenzar los ensayos clínicos en 2022.
Además de la inoculación intranasal de la vacuna, también se ha probado la administración de la vacuna mediante inyección (por vía intramuscular).
Según Gazzinelli, la técnica de genética inversa utilizada permite cambiar la hemaglutinina, principal objetivo de los anticuerpos contra el virus de la influenza estacional. Por tanto, el agente inmunizante puede ser bivalente, proporcionando protección tanto contra COVID-19 como contra la gripe estacional.
Otra ventaja, según él, es evitar el llamado prime-boost homólogo, problema que se caracteriza por la reducción de la eficacia de la segunda dosis de la vacuna, como suele ocurrir con los inmunizadores que utilizan adenovirus como vectores, provocado por la desarrollo de anticuerpos contra el vector viral.
“En el caso de las vacunas contra COVID-19 que utilizan adenovirus como vectores, como Sputnik, este problema se supera cambiando el adenovirus en la segunda dosis. En el caso de la vacuna que estamos desarrollando, esto se soluciona cambiando la hemaglutinina de un año a otro, porque el inmunizante acaba funcionando como si tuviera dos virus diferentes”, explica Gazzinelli.
La posibilidad de utilizarlo como refuerzo de la vacuna que está desarrollando el grupo del profesor Kalil Filho en InCor también permitiría evitar este problema, dice el investigador. “Cuando los dos estén funcionando, los probaremos juntos y por separado para ver cuál es la mejor estrategia para gestionarlos”, dice.
Partículas similares al virus
El proyecto de investigación liderado por Gustavo Cabral de Miranda en el Instituto de Ciencias Biomédicas (ICB) de la USP tiene como objetivo desarrollar un agente inmunizante utilizando partículas similares a virus (VLP).
Estas partículas tienen características similares a las de los péptidos y proteínas virales, como el pico , utilizado por el nuevo coronavirus para conectarse a un receptor en las células humanas e infectarlas. Por lo tanto, el sistema inmunológico los reconoce fácilmente. Sin embargo, no tienen material genético del patógeno, lo que los hace seguros para el desarrollo de vacunas.
Para permitir que el sistema inmunológico las reconozca y generar una respuesta contra el coronavirus, se inoculan VLP junto con antígenos, sustancias que estimulan al sistema inmunológico a producir anticuerpos. Por tanto, es posible unir las características adyuvantes de las VLP con la especificidad del antígeno. Además, las VLP, al ser componentes biológicos naturales y seguros, se degradan fácilmente, explica Miranda.
“Con esta estrategia es posible orientar al sistema inmunológico para que reconozca las VLP conjugadas con antígenos como una amenaza y desencadene la respuesta inmunitaria de forma eficaz y segura”, dice el investigador.
El grupo desarrolló diferentes formulaciones de vacunas, ya probadas en animales. Uno de ellos, basado en el segmento RBD de la proteína de pico , demostró su capacidad para inducir una respuesta inmune y neutralizar el virus.
“Los resultados de las pruebas en animales indicaron que esta formulación es capaz de neutralizar el virus con dos dosis. En los próximos dos meses pretendemos mejorar la formulación para obtener los mismos resultados con una sola dosis”, dice Cabral a Agencia FAPESP .
El siguiente paso será el desarrollo de una línea celular que permita la producción de la proteína a gran escala. El pronóstico es comenzar a realizar pruebas en humanos en 2022.
Según el investigador, algunas de las ventajas de la tecnología frente a otras vacunas es que, por su plasticidad, se puede utilizar fácilmente para el desarrollo de vacunas contra otros virus, como el Zika, el chikungunya o el dengue.
Modificación genética de proteínas
El otro proyecto en curso en ICB-USP, titulado “Desarrollo de Nanovacinas SAPN contra SARS-CoV-2 utilizando antígenos estructurales S y N”, se está desarrollando en el ámbito de la investigación postdoctoral de Marianna Favaro . El investigador responsable es Luis Carlos de Souza Ferreira .
“Nuestro trabajo consiste en modificar genéticamente las proteínas del virus para que adquieran la capacidad de autoorganizarse en una nanopartícula con una estructura tridimensional mucho más similar a la morfología de los virus y, por tanto, capaz de interactuar mejor con el sistema inmunológico”, Dice Favaro. Esta estrategia imita las características del virus, como el tamaño y la presentación repetida de antígenos, que el sistema inmunitario reconoce de forma natural como señales patógenas y que desencadenan la respuesta inmunitaria.
Los investigadores ya habían empleado esta estrategia en investigaciones destinadas a desarrollar una vacuna contra el virus Zika. “Vimos un gran aumento en la respuesta mediada por anticuerpos. Es de destacar que existen estrategias similares, como las VLP, que ya se utilizan comercialmente contra la hepatitis B y el VPH. La principal diferencia es que las VLP usan secuencias que ya existen en la naturaleza que tienen la capacidad natural de autoestructurarse, mientras que aquí usamos secuencias sintéticas desarrolladas para tal fin”, compara.
Favaro enfatiza que las vacunas con la capacidad de autoestructurarse en nanopartículas representan un avance principalmente en relación a las vacunas de subunidades, que utilizan solo proteínas específicas de patógenos. “Las vacunas de subunidades son una alternativa muy segura ya que no utilizan virus completos, lo que facilita su producción, pero pueden ser menos eficientes. Esta dificultad se puede abordar precisamente con el uso de coadyuvantes y nanopartículas que, como ventaja adicional, no requieren estructuras de producción complejas ni laboratorios de alta seguridad, y pueden producirse en Brasil sin mayores obstáculos”.
Por el momento, la investigación se encuentra en la fase de pruebas preclínicas. “Desarrollamos formulaciones basadas en diferentes proteínas de virus y algunas de ellas ya han sido caracterizadas y evaluadas en ratones por su capacidad para inducir una respuesta inmune. Para otras formulaciones, especialmente las basadas en la proteína de pico del SARS-CoV-2, encontramos algunos obstáculos de producción y estamos adaptando el sistema de expresión para mejorar la calidad de los anticuerpos inducidos”, dice Favaro.
Plataforma adaptable a nuevas variantes
En el Instituto Butantan, además de la vacuna CoronaVac, están en marcha otros dos proyectos. El primero está dirigido por la investigadora Soraia Attie Calil Jorge y tiene como objetivo desarrollar una plataforma para la producción de VLP del SARS-CoV-2.
La principal ventaja de este tipo de tecnología, según el investigador, es que evita que el propio virus sea manipulado, lo que en el caso del SARS-CoV-2 requiere una estructura de laboratorio con un alto nivel de bioseguridad, disponible en pocas investigaciones. centros. Otra ventaja es el hecho de que las VLP presentan el antígeno al sistema inmunológico de una forma muy similar al virus, lo que estimula tanto la respuesta inmunitaria humoral como la celular. “Además, es un sistema en el que las VLP se pueden modificar rápidamente, lo que es muy ventajoso en caso de que aparezcan variantes capaces de eludir la protección que brindan las vacunas actuales”.
El grupo que lidera Jorge ya ha “construido” los vectores y ya tiene los genes estructurales del SARS-CoV-2 insertados en el genoma del baculovirus (que funciona como un servicio de transporte de genes al interior de las células, donde se producirán las VLP) .
“Estamos iniciando la producción de VLP en células y tan pronto como se caractericen, se probarán en animales. Ya tenemos VLP para los virus de la rabia, Zika, Mayaro y chikungunya producidos con esta tecnología en nuestro laboratorio y estamos seguros de que pronto tendremos éxito con los VLP del SARS-CoV-2 también”. La expectativa es que tomará al menos un año obtener la aprobación para las pruebas en humanos.
Inducción de la respuesta inmune
El segundo proyecto del Instituto Butantan está coordinado por Luciana Cezar de Cerqueira Leite y combina dos tecnologías: vesículas de membrana externa bacteriana, que son nanopartículas que imitan una infección, activando eficientemente el sistema inmunológico, junto con proteínas del SARS-CoV-2. El objetivo es inducir una amplia respuesta inmunitaria, de anticuerpos y celular.
“Los ratones inmunizados con esta vacuna produjeron una cantidad cien veces mayor de anticuerpos y una respuesta mediada por células, ambos importantes para proteger contra el virus”, dice.
El grupo de investigadores se encuentra ahora en la fase de producción del agente inmunizante. “Ya tenemos las nanopartículas y estamos depurando las proteínas para acoplarlas. Luego, los ratones serán inmunizados para verificar su capacidad de producir anticuerpos neutralizantes y protectores. Esperamos comenzar estas pruebas en el segundo semestre. Si los resultados resultan prometedores, tendremos que realizar la producción con buenas prácticas de fabricación y obtener la aprobación de Anvisa [Agencia Nacional de Vigilancia Sanitaria] para realizar los ensayos clínicos”.
Producción de citoquinas
El séptimo proyecto para el desarrollo de vacunas contra COVID-19 está siendo desarrollado por Imunotera Soluções Terapêuticas, un spin-off de la Universidad de Sao Paulo apoyado por el Programa de Investigación Innovadora en Pequeñas Empresas (PIPE) de la FAPESP, bajo la coordinación de Luana Raposo de Melo Moraes After .
El proyecto prevé el desarrollo de una vacuna de ADN capaz de inducir respuestas inmunitarias celulares contra el SARS-CoV-2 adecuada para la genética de la población brasileña.
La estrategia se basa en el diseño de secuencias diana que incluyen los epítopos del nuevo coronavirus (la parte más pequeña del antígeno capaz de generar una respuesta inmune) que son más reconocidos por los linfocitos T, que proporcionan inmunidad celular frente al SARS-CoV-2. al realizar respuestas antivirales mediante la producción de citocinas o eliminación de células infectadas.
Los investigadores adaptaron una tecnología de generación de linfocitos T ya utilizada para desarrollar, también con el apoyo de PIPE-FAPESP, una vacuna de ADN y una proteína recombinante purificada capaz de apuntar y activar el sistema inmunológico, que han demostrado ser eficaces en la lucha contra el cáncer de mama. Cérvix inducido por VPH. La inmunoterapia en forma de proteína recombinante purificada fue probada en pacientes con lesiones precancerosas por VPH, atendidos en el Hospital das Clínicas de la FM-USP, con buenos resultados.
Para desarrollar la vacuna contra COVID-19, inicialmente se seleccionaron las secuencias de antígenos leucocitarios humanos (HLA), un grupo especial de proteínas ubicadas en la superficie de casi todas las células del cuerpo humano, más frecuentes en la población brasileña para identificar los epítopos. más fácilmente reconocido por los linfocitos T, especialmente CD8 +.
“Inicialmente nos enfocamos en la población brasileña porque, cuando presentamos el proyecto, no había ninguna vacuna contra COVID-19 disponible en Brasil. Pero la vacuna puede ser utilizada por cualquier población, ya que los HLA que hemos seleccionado son frecuentes en otras poblaciones, como la estadounidense”, dice a Agência FAPESP Aps, una de las fundadoras de Imunotera.
Según ella, una de las ventajas de que la vacuna se base en el perfil genético de la población es que la respuesta inmune está mejor dirigida, lo que aumenta las posibilidades de que el agente inmunizante funcione.
La vacuna ya ha sido probada en ratones, en los que se administraron dos dosis, y se evaluó la respuesta inmune dos semanas después de la administración de la segunda dosis. Los resultados de esta prueba de concepto de inmunogenicidad de la vacuna fueron satisfactorios.
Los investigadores ahora planean realizar pruebas en animales infectados con SARS-CoV-2 y tienen la perspectiva de comenzar los ensayos en humanos en 2022.
Según el investigador, una de las principales ventajas de la nueva vacuna frente a la primera generación es que tiene el potencial de neutralizar las variantes del SARS-CoV-2, ya que las mutaciones del nuevo coronavirus ocurren en la proteína pico , que no es el objetivo del agente inmunizante en desarrollo.
“Esto deberá confirmarse mediante análisis genético. Pero la formulación de la vacuna que estamos desarrollando tiene el potencial de superar las limitaciones de las vacunas actuales y funcionar para todas las variantes, siendo capaz de inducir una respuesta celular robusta en la población brasileña”, estima Aps.
Otra ventaja de la vacuna, que se inyectará y administrará en dos dosis, es su estabilidad a temperatura ambiente.
Además de la vacuna de ADN contra COVID-19, la compañía está desarrollando un inmunizador a base de ARN que, según Aps, también ha demostrado ser muy prometedor.
Vacuna oral
Otro proyecto desarrollado en el ámbito de PIPE es el de Invent Biotecnologia, de Ribeirão Preto, cuyo investigador principal es Marcel Montels Trevisani .
La empresa utiliza una plataforma de vacuna basada en una bacteria viva atenuada, que coloniza durante un corto período de tiempo los órganos linfoides asociados al intestino, así como los órganos linfoides secundarios de los animales. “Este vector de vacuna está modificado genéticamente y lleva genes que inducen la expresión de proteínas del SARS-CoV-2. Si el plan tiene éxito, este conjunto estimulará una respuesta inmune celular y humoral contra el SARS-CoV-2, previniendo el desarrollo de COVID-19”, resume Trevisani.
Como es un vector basado en bacterias vivas, esta fase inicial de la investigación depende solo de un fermentador para hacer crecer las bacterias y ganar escala de producción. La metodología ya es conocida y probada. “Esta plataforma ya se ha utilizado para prevenir la neumonía equina, causada por Rhodococcus equi , con depósitos de patentes en Brasil y en el exterior”, explica.
En el caso de la neumonía equina, todas las pruebas y protocolos establecidos durante el período de investigación mostraron que el vector fue capaz de colonizar los órganos linfoides asociados al intestino, además de otros órganos linfoides secundarios, durante un período de tiempo suficiente para la maduración y selección. de clones altamente capaces de controlar la infección causada por R. equi .
Además, los investigadores observaron una alta producción de IgA (inmunoglobulina responsable de proteger las membranas mucosas), IgG (inmunoglobulina importante para la neutralización de agentes infecciosos), junto con una fuerte respuesta inmune celular capaz de provocar la muerte celular en las células infectadas. ?Basándonos en estas experiencias obtenidas previamente, nuestra expectativa es que suceda lo mismo para la prevención contra el SARS-CoV-2?, explica Trevisani.
“Estamos en un período de construcción de la plataforma de vacunas y evaluación de la expresión. El cronograma prevé el inicio de la experimentación en animales en agosto de 2021. Sin embargo, con la experiencia adquirida utilizando la plataforma para R. equi , pudimos observar una fuerte respuesta inmunitaria humoral, mucosa y celular, llegando a ser considerada por la comunidad científica del área una de las propuestas de vacunas TOP5 para la enfermedad”, dice.
“La principal ventaja de utilizar esta tecnología es su aplicabilidad”, evalúa Trevisani. “Este vector tiene la ventaja de la administración oral sin necesidad de jeringas, agujas o un profesional especializado para su administración. Permitirá un rango de vacunación mucho más amplio en comparación con la inmunización intramuscular. Además, por ser una bacteria viva, podemos hacer uso de una formulación liofilizada y usarla en lugares remotos, en Brasil y en todo el mundo, sin necesidad de una cadena refrigerada en el transporte”.
El equipo aún no tiene planes de realizar ensayos clínicos. “Todo dependerá de los resultados obtenidos en las pruebas para evaluar la eficacia y seguridad que se llevarán a cabo en animales de experimentación”, dice Trevisani.
Con información de la Fundación de Amparo a la Pesquisa del Estado de Sao Paulo (FAPESP).
