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Uma vista geral das vacinas SARS-CoV-2

Depois da publicação da seqüência genética do vírus do vírus 2 da Síndrome Respiratória Aguda Grave (SARS-CoV-2) em janeiro de 2020, as companhias farmacéuticas no mundo inteiro têm competido para desenvolver uma vacina segura e eficaz, com muitos ensaios clínicos de alcance no tempo recorde.

vacina sars-cov-2Crédito de imagem: Viacheslav Lopatin/Shutterstock.com

Em comparação, 22 meses decorreram depois da manifestação de MERS-CoV em 2012 antes que uma vacina aprovada estêve disponível. O método da acção e os componentes de toda a vacina particular podem variar descontroladamente, apenas como os vírus que protegem contra pilhas diferentes do alvo e rotas de deferimento da tomada à infecção.

SARS-CoV-2 estêve relatado bem para induzir uma escala de respostas imunes nos pacientes, com algum permanecer não-sintomático quando outro apenas como contaminado pesadamente exigir a hospitalização. Esta variabilidade faz a revelação de uma vacina duradouro que garanta a imunidade durante todo a população inteira que desafia altamente.

SARS-CoV-2 liga ao receptor deconversão da enzima 2 (ACE2), expressado em muitos tecidos e órgãos durante todo o corpo, particularmente nos pulmões, no intestino, e no cérebro. A apresentação larga do receptor ACE2 é em parte a razão para os sintomas altamente variáveis de COVID-19.

as T-pilhas são responsáveis para a memória imune, e a geração de anticorpos da alto-afinidade e de pacientes contaminados SARS-CoV-2 tende a mostrar níveis elevados do anticorpo para a cargo-infecção significativa dos períodos.

Ao contrário da maioria outras de vacinas que ou são neutralizadas (consistem nas partículas do vírus que não têm nenhuma capacidade deprodução) ou atenuado (feito menos prejudicial ou virulento), muitas das vacinas aprovadas para o uso contra COVID-19 nanotecnologia-são baseadas até agora.

vacinas do mRNA

Duas das empresas as mais adiantadas para anunciar as vacinas bem sucedidas eram Moderna e Pfizer-BioNTech, ambo utilizam nanoparticles do lipido para encapsular uma carga útil do mRNA. O mRNA codifica para a produção de um antígeno conhecido para ser específico a SARS-CoV-2, permitindo que a maquinaria da pilha produza o antígeno a que o corpo desenvolverá então a imunidade.

O uso de um portador do nanoparticle do lipido pode potencial fornecer diversos benefícios, incluindo a possibilidade de entrega citoplasmática directa e de especificidade aumentada para pilhas deapresentação. Os detalhes completos de cada formulação devem ser liberada ainda. Contudo, o nanoparticle do lipido de Pfizer-BioNTech é sabido para ser ligeira cationic, que poderia potencial ajudar na internalização da pilha devido à carga negativa ligeira da membrana de pilha.

As vacinas de Moderna e de Pfizer-BioNTech usam o mRNA que codifica para a proteína do ponto de SARS-CoV-2, que liga com o receptor ACE2.  A proteína do ponto consiste em duas subunidades, as primeiras de que é responsável para o emperramento inicial com ACE2, quando o segundo promover a fusão viral.

A vacina de Moderna, mRNA-1273, codifica especificamente para o formulário da pre-fusão da proteína e é pela maior parte intacto além de duas substituições do ácido aminado nas posições 986 e 987 que ajudam a manter a proteína estável neste estado da pre-fusão. O nanoparticle circunvizinho do lipido é compor de quatro lipidos, a estrutura exacta de que é ser anunciada ainda. Contudo, as vacinas baseadas lipido-nanoparticle previamente desenvolvidas de Moderna contêm 1,2 distearoyl-sn-glycero-3-phosphocholine, colesterol, e glicol-lipido do polietileno, que pode igualmente ser o caso aqui.

O mRNA utilizado pela vacina de Pfizer-BioNTech (BNT162) codifica para o domínio receptor-obrigatório da proteína do ponto somente, encontrou na primeira subunidade da proteína. O mRNA foi alterado para incorporar 1 methylpseudouridine, que ajuda em reduzir a imunogenicidade do mRNA e aumenta a taxa da tradução, muito provavelmente com a estabilidade melhorada da molécula, embora este tenha ser explicado ainda inteiramente.

Além disso, a formulação exacta do portador do nanoparticle do lipido não foi publicada, embora papéis do passado da empresa indica que poderia conter o phosphatidylcholine, o colesterol, e o glicol-lipido do polietileno.

Este a tecnologia companies da vacinação não foi aprovada ainda depois dos ensaios clínicos iniciais para nenhuma outra doença. Neste caso, a época de revelação e a urgência comparativamente rápidas da situação trouxeram esta tecnologia à frente.

Desde que a vacina própria não leva o antígeno, há pouca possibilidade da neutralização no soro, e os regimes repetidos do impulsionador são menos proibitivos. Desde que os replicates do RNA no citoplasma, ele não precisam de ser localizados ao núcleo, como o ADN. Contudo, as vacinas do ADN geralmente oferecem uma réplica mais a longo prazo e são menos prováveis exigir impulsos adicionais. À luz disto, diversas outras empresas têm trabalhado pelo contrário para uma vacina viral ADN-baseada do vector.

Receptor ACE2Ilustração conceptual do vírus SARS-CoV-2 que liga a um receptor ACE-2 em uma pilha humana. Crédito de imagem: Kateryna Kon/Shutterstock.com

Vacinas virais do vector

Os vírus adenóides são os vírus não-envolvidos simples que contêm um genoma dobro-encalhado linear do ADN, e são responsáveis para uma variedade de doenças que incluem a constipação comum. Os vectores do vírus adenóide são usados nas vacinas para expressar antígenos estrangeiros e para estimular assim uma resposta imune, conseguida substituindo secções do ADN dentro do vírus adenóide.

O ADN de Adenoviral não integra no genoma do anfitrião, e não replicated durante a divisão de pilha. Desde que o vírus adenóide é originário de uma família dos vírus comuns que incluem a constipação comum, muitos pacientes têm desenvolvido já os anticorpos de neutralização, conduzindo ao uso dos vírus adenóides que tinham evoluído originalmente para contaminar a outra espécie, e aos que seres humanos não têm a imunidade.

A vacina de Oxford-AstraZeneca (ChAdOx1) utiliza um vector do vírus adenóide derivado do chimpanzé, incorporando as seqüências genéticas que instruem a maquinaria celular para produzir a proteína completo do ponto de SARS-CoV-2. Algumas mudanças foram feitas à seqüência genética que impediria a réplica e melhoraria a tradução, especificamente suprimindo de E1 e de E3 e incorporando uma seqüência de líder do activador plasminogen de tecido.

A empresa vacinal chinesa CanSino tomou uma aproximação similar, embora usou um nativo do vírus adenóide aos seres humanos empregados frequentemente como um vector vacinal: tipo 5. do vírus adenóide. A empresa notou que em torno da metade de seus participantes adiantados teve imunidade pre-existente para o tipo 5 do vírus adenóide, comparado a somente 1 em 98 pacientes para a vacina originária de Oxford-AstraZeneca do chimpanzé.

Ambas as vacinas demonstraram alguns efeitos adversos em ensaios clínicos adiantados, incluir suave à dor moderado, fadiga, e dor de cabeça. A vacina de Oxford-AstraZeneca co-foi administrada com o acetaminophen anti-inflamatório da droga como uma precaução que parecesse diminuir estes problemas.

Eficácia e alternativas

As dúzias de empresas adicionais estão trabalhando para a criação de uma vacina segura e segura, alguma que utiliza as tecnologias descritas acima. Ao contrário, outro confiam em umas plataformas atenuadas ou neutralizadas mais clássicas da vacina do vírus. Contudo, os últimos são raramente apropriados para o uso com indivíduos immunocompromised, fazendo os menos do que o ideal para proteger aqueles mais vulneráveis.

Cada um das três vacinas discutidas em detalhe aqui, de BNT162 (Pfizer-BioNTech), de mRNA-1273 (Moderna), e de ChAdOx1 (Oxford-AstraZeneca), foi encontrado para possuir um perfil de segurança aceitável através da fase mim, II, e III ensaios clínicos, agora sendo administrado a muitos milhares de pacientes através do globo. Todos relatam um alto nível da eficácia, indicado para ser tão altos quanto 95% segundo a classe etária, o sexo, a afiliação étnica, o estado da infecção, e a dose do regime.  

Referências

Further Reading

Last Updated: Jan 21, 2021

Michael Greenwood

Written by

Michael Greenwood

Michael graduated from Manchester Metropolitan University with a B.Sc. in Chemistry in 2014, where he majored in organic, inorganic, physical and analytical chemistry. He is currently completing a Ph.D. on the design and production of gold nanoparticles able to act as multimodal anticancer agents, being both drug delivery platforms and radiation dose enhancers.

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