MaisConhecer - O exame de sangue pode prever quanto tempo durará a imunidade à vacina, mostra estudo liderado pela Stanford Medicine

O exame de sangue pode prever quanto tempo durará a imunidade à vacina, mostra estudo liderado pela Stanford Medicine

Uma classe surpreendente de células sanguíneas normalmente não associadas à imunidade desempenha um papel na formação da durabilidade da imunidade à vacinação, sugere uma nova pesquisa.

Quando uma vacina é administrada, ela faz com que as células B (esferas azuis) produzam moléculas de anticorpos (roxas) e proteínas spike (vermelhas). | Getty Images

Quando as crianças recebem a segunda vacina contra sarampo-caxumba-rubéola, por volta da época em que começam o jardim de infância, elas ganham proteção contra todos os três vírus por toda ou a maior parte de suas vidas. No entanto, a eficácia de uma vacina contra influenza administrada em outubro começa a diminuir na primavera seguinte.

Os cientistas há muito tempo ficam perplexos com o motivo pelo qual algumas vacinas podem induzir o corpo a produzir anticorpos por décadas, enquanto outras duram apenas alguns meses. Agora, um estudo liderado por pesquisadores da Stanford Medicine mostrou que a variação na durabilidade da vacina pode, em parte, ser atribuída a um tipo surpreendente de célula sanguínea chamada megacariócitos, tipicamente implicada na coagulação sanguínea.

“A questão de por que algumas vacinas induzem imunidade durável enquanto outras não tem sido um dos grandes mistérios na ciência das vacinas”, disse Bali Pulendran , PhD, professor de microbiologia e imunologia. “Nosso estudo define uma assinatura molecular no sangue, induzida dentro de alguns dias da vacinação, que prevê a durabilidade das respostas da vacina e fornece insights sobre os mecanismos fundamentais subjacentes à durabilidade da vacina.”

Em um estudo de 2022 , Pulendran e colegas definiram uma “assinatura universal” que poderia prever uma resposta precoce de anticorpos a muitas vacinas. No entanto, este e outros estudos não definiram uma assinatura que pudesse prever quanto tempo as respostas de anticorpos durariam.

O novo artigo foi publicado em 2 de janeiro na Nature Immunology . Pulendran é o autor sênior, e os acadêmicos formais de pós-doutorado Mario Cortese, PhD, agora na Gilead Sciences, e Thomas Hagan, PhD, agora professor assistente na University of Cincinnati College of Medicine, são os primeiros autores conjuntos. Nadine Rouphael, MD, professora de vacinologia e doenças infecciosas na Emory University, é uma colaboradora importante.

Motivado a entender a durabilidade

A equipe de Pulendran estudou inicialmente uma vacina experimental contra a gripe aviária H5N1 administrada com um adjuvante – uma mistura química que aumenta a resposta imune a um antígeno, mas, por si só, não induz uma resposta imune.

Os pesquisadores acompanharam 50 voluntários saudáveis que receberam duas doses da vacina contra a gripe aviária com o adjuvante ou duas doses sem o adjuvante. Eles coletaram amostras de sangue de cada voluntário em uma dúzia de pontos de tempo ao longo dos primeiros 100 dias após a vacinação e realizaram análises aprofundadas dos genes, proteínas e anticorpos em cada amostra. Então, eles usaram um programa de aprendizado de máquina para avaliar — e encontrar padrões dentro — do conjunto de dados resultante.

O programa identificou uma assinatura molecular no sangue nos dias seguintes à vacinação que foi associada à força da resposta de anticorpos de uma pessoa meses depois. A assinatura foi refletida principalmente em pequenos pedaços de RNA dentro das plaquetas – pequenas células que formam coágulos no sangue.

As plaquetas são derivadas de megacariócitos, células encontradas na medula óssea. As plaquetas, quando se desprendem dos megacariócitos e entram na corrente sanguínea, geralmente levam pequenos pedaços de RNA dos megacariócitos com elas. Embora os pesquisadores não consigam rastrear facilmente a atividade dos megacariócitos, as plaquetas que carregam RNA dos megacariócitos agem como proxies.

“O que aprendemos foi que as plaquetas são um indicador do que está acontecendo com os megacariócitos na medula óssea”, disse Pulendran.

Implicações mais amplas

Para confirmar se os megacariócitos estavam afetando a durabilidade da vacina, o grupo de pesquisa de Puledran deu simultaneamente aos camundongos a vacina contra a gripe aviária e a trombopoetina, um medicamento que aumenta o número de megacariócitos ativados na medula óssea. De fato, a trombopoetina levou a um aumento de seis vezes nos níveis de anticorpos antigripe aviária dois meses depois.

Outros experimentos mostraram que megacariócitos ativados produzem moléculas-chave que aumentam a sobrevivência das células da medula óssea responsáveis pela produção de anticorpos, ou células plasmáticas. Quando essas moléculas foram bloqueadas, as células plasmáticas sobreviveram menos na presença de megacariócitos.

“Nossa hipótese é que os megacariócitos estão fornecendo esse ambiente nutritivo e pró-sobrevivência na medula óssea para as células plasmáticas”, disse Pulendran.

Os cientistas testaram se a tendência se manteve verdadeira para outros tipos de vacinas. Eles analisaram dados coletados anteriormente sobre as respostas de 244 pessoas a sete vacinas diferentes, incluindo vacinas contra gripe sazonal, febre amarela, malária e COVID-19. As mesmas moléculas de RNA plaquetário – sinais de ativação de megacariócitos – foram associadas à produção de anticorpos mais duradoura para as várias vacinas. A assinatura molecular poderia prever quais vacinas duravam mais, bem como quais receptores de vacinas teriam uma resposta mais duradoura.

Rumo a vacinas preditivas e personalizadas

Pulendran e seus colegas planejam conduzir estudos que investiguem por que algumas vacinas podem estimular níveis mais altos de ativação de megacariócitos em primeiro lugar. Essas descobertas podem ajudar os pesquisadores a desenvolver vacinas que ativem os megacariócitos de forma mais eficaz e levem a respostas de anticorpos mais duráveis.

Enquanto isso, os cientistas querem desenvolver testes para determinar, usando sua assinatura molecular recém-descoberta, quanto tempo uma vacina provavelmente durará. Isso pode ajudar a acelerar os testes clínicos de vacinas – nos quais os pesquisadores frequentemente precisam acompanhar as pessoas por meses ou anos para determinar a durabilidade – mas também pode gerar planos de vacinação personalizados.

“Poderíamos desenvolver um ensaio de PCR simples – um chip de vacina – que mede os níveis de expressão genética no sangue apenas alguns dias após alguém ser vacinado”, explicou Pulendran. “Isso poderia nos ajudar a identificar quem pode precisar de um reforço e quando.” Ele acrescentou que o tempo que uma resposta à vacina dura é provavelmente afetado por uma série de fatores complexos, e ele suspeita que os megacariócitos são apenas uma parte da história maior.

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Para maiores informações

Cientistas da Universidade de Cincinnati; Emory Vaccine Center; Universidade da Califórnia, San Diego; GSK Bélgica; Hospital Israelita Albert Einstein; Laboratório Jackson; Food and Drug Administration; Icahn School of Medicine no Mount Sinai; Emory University School of Medicine; National Institutes of Health; e NYU Grossman School of Medicine contribuíram para a pesquisa.

O financiamento para esta pesquisa foi fornecido pelos Institutos Nacionais de Saúde (subvenções R01 AI048638, U19 AI057266 e U19 AI167903), DARPA, Fundação Bill e Melinda Gates, Open Philanthropy, Violetta L. Horton and Soffer Endowments e GlaxoSmithKline Biologicals SA.

Pulendran atua ou atuou no conselho de imunologia externa da GSK e nos conselhos consultivos científicos da Sanofi, Medicago Inc., Boehringer Ingelheim, PharmaJet Inc., Icosavax Inc. e Ed-Jen.

Esta história foi publicada originalmente pela Escola de Medicina de Stanford.