Um novo medicamento de dois em um trata e evita infecções virais-o primeiro a realizar os dois. Até agora, o chamado “quase-vacina”Foi testado apenas em ratos, mas poderia ser instrumental no caso de outra pandemia, especialmente se o vírus for desconhecido ou ainda não tiver uma vacina eficaz.
A quase-vacina, que contém pequenas partículas de ouro, funciona direcionando-se a escudo de glicano de um vírus, bloqueando o vírus de infectar o hospedeiro enquanto provoca uma resposta imune, provocando a rápida criação de anticorpos. Nos ratos, a nanomedicina foi eficaz contra a deltacoronavírus viva porcina, que foi estudada como uma prova de conceito.
“Essa abordagem utiliza plenamente os mecanismos de inativação viral dos nanomateriais e a imunidade antiviral do hospedeiro”, disse Zhen Liu, um dos desenvolvedores da quase-vacina e professor no Laboratório Chave do Estado de Química Analítica para Ciência da Vida na Universidade Nanjing, China.
Liu diz que os antivirais e vacinas atuais têm várias desvantagens importantes que podem ser superadas usando nanomateriais.
Nanomedicinas como vacinas de próxima geração
Dada a crescente questão da resistência a múltiplas drogas, bem como a proteção limitada oferecida por vacinas convencionais e vacinas de mRNA, que devem ser rotineiramente reformuladas para acompanhar a evolução do vírus, são necessárias novas tecnologias de vacinas que oferecem proteção de amplo espectro contra vários vírus.
Essas vacinas são tipicamente injetadas no músculo e podem levar semanas para começar. A quase-vacina desenvolvida por Liu e sua equipe é inalada pelo nariz e imediatamente entra em vigor quando exposto à luz do infravermelho próximo. Beneficiando -se das células imunes abundantes no trato respiratório, os anticorpos são secretados em resposta a patógenos. Os medicamentos intranasais também são não invasivos, indolores e auto-administráveis, com um risco reduzido de contaminação cruzada.
Como alternativa às vacinas convencionais, as nanopartículas de ouro são promissoras devido às suas propriedades antivirais e antibacterianas. Não apenas o tamanho deles é importante, mas também sua forma – por exemplo, nanopartículas na forma de esferas, triângulos, estrelas ou hastes têm propriedades diferentes. Os nanorods de ouro são particularmente eficazes na absorção da luz do infravermelho próximo e foram usados para tratar tumores, matando células cancerígenas superaquecendo-as.
Liu e sua equipe aproveitaram esse mesmo efeito – geração de calor – para matar vírus.
Efeitos antivirais e de vacina combinados
Para projetar a quase-vacina, os pesquisadores consideraram uma parte vital da estrutura do vírus: o escudo glicano. Os escudos de glicano viral, especialmente a chamada modificação de glicano de alta manose, são encontrados nas superfícies de muitos vírus, incluindo HIV-1, influenza e SARS-CoV-2, e serve como sua principal defesa.
Para atingir os glicanos de alta mangueira nesse escudo, os pesquisadores modificaram as superfícies dos nanorods de ouro com biomoléculas específicas, chamadas aptâmeras, que podem se ligar firmemente a ele. Nos ratos, eles testaram sua eficácia contra o vírus PDCOV ao vivo, um novo coronavírus intestinal que normalmente afeta os porcos, mas carrega o risco de transmissão cruzada, inclusive para os seres humanos.
Os camundongos foram expostos ao vírus PDCOV através da inalação e, em seguida, a nanomedicina foi aplicada às suas cavidades nasais. Após 10 minutos de exposição à luz do infravermelho próximo, os nanorods aqueceram a cerca de 55 ° C, dividindo o vírus ligado em pedaços e inativando-o no processo.
Os efeitos semelhantes à vacina da nanomedicina surgem desse processo de inativação.
“Não é a própria nanomedicina que causa o efeito de proteção a longo prazo do vírus, mas os fragmentos virais gerados pela irradiação do laser de infravermelho próximo”, explicou Liu.
Vinte e quatro horas após o tratamento, Liu e sua equipe descobriram que os ratos expostos a esses fragmentos virais produziram uma variedade de moléculas que sinalizam a ativação do sistema imunológico. Em 72 horas, seus sistemas imunológicos retornaram ao normal, demonstrando que a estratégia não apenas ativou a imunidade de maneira eficaz, mas também evitou reações adversas graves.
Os camundongos que foram impulsionados usando o mesmo protocolo uma semana após o primeiro tratamento e, novamente duas semanas depois, tiveram altas concentrações de anticorpos no sangue, demonstrando que a estratégia teve um efeito semelhante à vacina.
Uma estratégia de resposta pandemia ousada
No caso de um surto de vírus, o tempo é fundamental, especialmente para os profissionais de saúde nas linhas de frente que têm um alto risco de exposição. Liu e sua equipe acreditam que sua estratégia de imunização economizaria tempo valioso e, possivelmente, vive nesse cenário.
Semelhante ao seu protocolo de imunização em camundongos, depois que uma pessoa é exposta a um vírus por inalação, a nanomedicina pode ser entregue por intranasal e depois irradiada com o laser do infravermelho próximo. Os fragmentos de vírus inativados que permanecem no sistema respiratório ativariam a resposta imune e forneceriam proteção do tipo vacina para possíveis exposições futuras. Se necessário, o ciclo pode ser repetido várias vezes para maximizar o efeito de imunização.
Mesmo que uma vacina eficaz já estivesse disponível, seus efeitos protetores não seriam imediatos, apontaram os pesquisadores. A nanomedicina resolve esse problema, controlando a invasão de vírus em sua infância, diminuindo o surto e comprando tempo para o desenvolvimento de outros agentes antivirais.
Embora os estudos iniciais de toxicidade conduzidos por Liu e sua equipe mostrem que a nanomedicina é biocompatível com camundongos, sua biossegurança precisa ser avaliada em humanos.
Mas primeiro, estudos em animais maiores, como cães e não imprimores, podem ser conduzidos para acelerar sua tradução clínica para os seres humanos, disse Liu.
Garantir que a resposta imune antiviral seja suficiente, ao mesmo tempo em que impedir a infecção viral do hospedeiro, ele enfatizou.
Liu está otimista de que essa nova abordagem dupla será amplamente adotada no futuro.
“Prevê-se que, em um futuro próximo, agentes antivirais de amplo espectro com base nessa plataforma aliviarão significativamente o ônus das infecções virais na saúde pública e contribuirão para o estabelecimento de um sistema de defesa de saúde pública mais robusta e segura”, disse ele.
Referência: Jingran Chen et al. Uma nanomedicina intranasal funciona como potente inibidor viral de amplo espectro e quase-vacina. Materiais funcionais avançados (2025). Doi: 10.1002/adfm.202501533