Novas vacinas de nanopartículas mostram-se promissoras contra vários filovírus mortais

Novas vacinas de nanopartículas mostram-se promissoras contra vários filovírus mortais

Os filovírus recebem o nome da palavra latina “filum”, que significa “fio”, uma referência à sua forma longa e semelhante a um fio. Esta família de vírus contém alguns dos patógenos mais perigosos conhecidos pela ciência, incluindo os vírus Ebola, Sudão, Bundibugyo e Marburg. Uma das razões pelas quais estes vírus ainda são tão mortais é a instabilidade das suas proteínas de superfície, o que torna difícil para o nosso sistema imunitário reconhecê-los e difícil para os investigadores combatê-los com tratamentos ou vacinas.

Bem, umComunicação da naturezaPublicado em 12 de dezembro de 2025, o estudo (atualmente um artigo publicado) realizado por cientistas da Scripps Research descreve novas vacinas candidatas projetadas para proteger contra múltiplas cepas de filovírus. Essas vacinas exibem proteínas de superfície de filovírus em nanopartículas de proteínas automontáveis ​​(SApNPs), ajudando o sistema imunológico a reconhecer e responder melhor ao vírus. Em estudos com ratos, as nanopartículas desencadearam fortes respostas de anticorpos a vários filovírus, mostrando um caminho promissor para uma proteção mais ampla e eficaz para esta perigosa família de vírus.

Os filovírus exigem soluções melhores – os surtos foram devastadores e resultaram em taxas de mortalidade extremamente elevadas. Na última década, apliquei minha formação em física para dominar o design de proteínas. Meu objetivo é desenvolver um modelo de design universal para cada grande família de vírus, para que, quando ocorrer um novo surto, já tenhamos uma estratégia pronta para uso.”

Jiang Zhu, autor sênior, professor do Departamento de Biologia Integrativa Estrutural e Computacional, Scripps Research

O esforço de vacina de próxima geração de Zhu concentra-se nas glicoproteínas de superfície viral – as proteínas que os vírus usam para entrar nas células e que o sistema imunológico deve atingir para proteção. A sua equipa utiliza uma abordagem chamada “design racional baseado em estrutura” que examina estas glicoproteínas nos mínimos detalhes, construindo versões estáveis ​​e bem formadas e transportando-as em esferas proteicas em forma de vírus – as SAPNPs – que desencadeiam de forma fiável fortes respostas imunitárias.

A equipe já aplicou esta plataforma de vacina a vírus como HIV-1, hepatite C, RSV, hMPV e influenza. Os filovírus foram o próximo grande desafio.

Filovírus como o vírus Ebola (EBOV) e o vírus Marburg (MARV) podem causar febre hemorrágica viral com uma taxa de mortalidade de até 90%. Durante a epidemia de Ébola de 2013-2016 na África Ocidental, mais de 11 mil pessoas morreram e mais de 28 mil foram infectadas. Embora tenham sido aprovadas duas vacinas contra o Ébola, nenhuma vacina proporciona uma protecção abrangente contra toda a família dos filovírus.

Isto se deve em parte às glicoproteínas de superfície do filovírus. Estas proteínas são inerentemente instáveis ​​e as suas regiões vulneráveis ​​– epítopos – estão escondidas sob uma espessa camada de glicanos, formando um “manto de invisibilidade” molecular. No estado de pré-fusão (antes de o vírus entrar na célula), esta proteção torna mais difícil para as células imunitárias reconhecerem o vírus. Depois que o vírus se funde com uma célula, a glicoproteína se dobra novamente para uma forma pós-fusão, complicando ainda mais a defesa imunológica.

Em 2021, a equipe de Zhu abordou esta questão em um estudo publicado emComunicação da naturezaonde mapearam detalhadamente a estrutura da glicoproteína do Ebola e desenvolveram uma estratégia para estabilizá-la. Ao remover os segmentos ricos em mucina, eles criaram uma versão mais limpa e mais acessível da proteína – que era mais fácil de ser reconhecida pelo sistema imunológico e capaz de gerar respostas de anticorpos mais fortes e mais úteis.

“Depois de resolver o problema do Ébola em 2021, este novo trabalho leva esta teoria mais longe e aplica-a a outras espécies de filovírus”, explica Zhu.

No novo estudo, os investigadores redesenharam as glicoproteínas do filovírus para que permanecessem fixas na sua forma pré-fusão – a forma que o sistema imunitário necessita para reconhecer e montar uma resposta contra ele. Essas proteínas redesenhadas foram então colocadas na plataforma SAPNP de Zhu, formando partículas esféricas semelhantes a vírus revestidas com muitas cópias dos antígenos virais. Testes bioquímicos e estruturais confirmaram que as partículas foram montadas corretamente e as proteínas apareceram conforme pretendido.

Quando testadas em ratos, estas vacinas de nanopartículas produziram fortes respostas imunitárias, incluindo anticorpos que podiam reconhecer e neutralizar vários filovírus diferentes. Alterações adicionais nos açúcares na superfície das proteínas revelaram vulnerabilidades conservadas adicionais, sugerindo que esta abordagem poderia, em última análise, apoiar uma vacina mais abrangente e potencialmente universal contra esta perigosa família de vírus.

Com base nesses resultados, a equipe de Zhu está expandindo essa estratégia baseada em nanopartículas e orientada para a estrutura para outros patógenos de alto risco, incluindo o vírus Lassa e o vírus Nipah. Eles também estão pesquisando novos métodos para enfraquecer ou contornar o escudo protetor da mucina, para dar ao sistema imunológico um acesso ainda melhor a alvos virais críticos.

“Muitos fatores influenciam a forma como o sistema imunológico reconhece um vírus e monta uma resposta”, acrescenta Zhu. "Capturar o antígeno em sua forma de pré-fusão pode levar você a 60% do caminho até lá. Mas muitos vírus - incluindo HIV e filovírus - são cercados por um denso escudo de glicano. Se o sistema imunológico não conseguir enxergar através dessa proteção, mesmo a vacina mais bem projetada não fornecerá proteção completa. Superar esse 'manto de invisibilidade' é um dos nossos próximos grandes objetivos."

Além de Zhu, os autores do estudo, “Projeto racional de vacinas de filovírus de próxima geração combinando estabilização de glicoproteínas e imagem de nanopartículas com modificação de glicano”, incluem Yi-Zong Lee, Yi-Nan Zhang, Garrett Ward, Sarah Auclair, Connor DesRoberts, Andrew Ward, Robyn Stanfield, Linling He e Ian Wilson da Scripps Research; Maddy Newby, Joel Allen e Max Crispin da Universidade de Southampton; e Keegan Braz Gomes da Uvax Bio.

O estudo foi apoiado pela Uvax Bio, LLC e pelos Institutos Nacionais de Saúde. A Uvax Bio, uma empresa de vacinas derivada da Scripps Research, usa tecnologia de plataforma proprietária inventada no laboratório de Zhu para desenvolver e comercializar vacinas profiláticas contra várias doenças infecciosas.

Fontes: