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OPINIÃO

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Após sucesso contra o coronavírus, tecnologia de vacina de mRNA mira câncer

Fernando Zhiminaicela/ Pixabay
Imagem: Fernando Zhiminaicela/ Pixabay
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Daniel Schultz, Monica Matsumoto, Shridhar Jayanthi, Guilherme Pimentel , Luiz Gustavo Martins e Cristina Schultz

sobre os colunistas

Daniel Schultz é cientista, professor de microbiologia e membro do núcleo de ciências computacionais em Dartmouth (EUA). Estuda a dinâmica dos processos celulares, com foco na evolução de bactérias resistentes a antibióticos. É formado em engenharia pelo ITA, doutor em química pela Universidade da Califórnia San Diego e pós-doutorado em biologia sistêmica em Harvard. Possui trabalhos de alto impacto publicados em várias áreas, da física teórica à biologia experimental, e busca integrar essas várias áreas do conhecimento para desvendar os detalhes de como funciona a vida ao nível microscópico.

Monica Matsumoto

Monica Matsumoto é cientista e professora de Engenharia Biomédica no ITA. Curiosa, tem interesse em áreas multidisciplinares e procura conectar pesquisadores em diferentes campos do conhecimento. É formada em engenharia pelo ITA, doutora em ciências pela USP e trabalhou em diferentes instituições como InCor/HCFMUSP, UPenn e EyeNetra.

Shridhar Jayanthi

Shridhar Jayanthi é agente de patentes com registro no escritório de patentes norte-americano (USPTO). Tem doutorado em engenharia elétrica pela Universidade de Michigan (EUA) e diploma de engenheiro de computação pelo ITA. Atualmente, trabalha com empresas de alta tecnologia para facilitar obtenção de patentes e, nas (poucas) horas vagas, é estudante de problemas na intersecção entre direito, tecnologia e sociedade. Antes disso, teve uma vida acadêmica com passagens pela Rice, MIT, Michigan, Pennsylvania e no InCor/USP, e trabalhou com pesquisa em áreas diversas da matemática, computação e biologia sintética.

Guilherme Pimentel

Guilherme Pimentel é pesquisador no instituto de física da Universidade de Amsterdã na Holanda, onde trabalha com novas teorias para explicar a expansão acelerada do Universo. Possui graduação em engenharia eletrônica, mestrado em física pelo ITA (Instituto Tecnológico de Aeronáutica) e doutorado em física na Universidade de Princeton. Sua pesquisa é focada em cosmologia e física de partículas.

Luiz Gustavo Martins

Luiz Gustavo Martins é engenheiro químico, mestrado em física pela Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG). Atualmente é doutorando no MIT (Massachusetts Institute of Technology), na área de física do estado sólido experimental, onde trabalha espectroscopia óptica em materiais bidimensionais (com poucos átomos de espessura) e física de altas pressões.

Cristina Schultz

Cristina Schultz é oceanógrafa formada pela USP (Universidade de São Paulo), com mestrado em meteorologia pelo INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais) e doutorado em oceanografia química pelo WHOI (Woods Hole Oceanographic Institution) e o MIT (Massachusetts Institute of Technology). Atualmente é cientista visitante na Universidade de Princeton, no NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) e no Geophysical Fluid Dynamics Laboratory (Laboratório de Dinâmica de Fluidos Geofísicos). Sua pesquisa combina o uso de dados coletados em cruzeiros oceanográficos, dados de satélite e modelos climáticos para entender as consequências das mudanças climáticas na química do oceano e no ecossistema marinho.

Daniel Schultz

24/10/2021 04h00

Logo antes da pandemia, o amadurecimento simultâneo de várias tecnologias vinham causando excitação no universo da biotecnologia. Ainda um pouco distante do olhar do grande público, a promessa era de revolução na medicina num curto prazo.

Depois de muito quebrar a cabeça, cientistas vinham conseguindo: (1) levar material genético para dentro das nossas células, (2) usar esse material genético para expressar qualquer proteína e (3) usar esse mecanismo para cooptar nosso sistema imunológico para atacar qualquer alvo de nossa escolha. Afinal, temos dentro de nós um verdadeiro exército na escala celular, pronto para atacar qualquer atividade suspeita. Basta um pouco de treinamento.

Algumas empresas de biotecnologia já vinham se destacando nesse campo, e apesar de ainda não terem produtos no mercado, já vinham crescendo com os resultados promissores.

Despontando entre elas, Moderna e BioNTech, à época ainda desconhecidas pelo público geral. Porém, essas empresas vinham focando em terapias contra o câncer, uma área mais crítica na época, e alguns produtos já vinham em fase de testes.

Com a pandemia em 2020, esse foco mudou.

Como a tecnologia já estava desenvolvida, era fácil utilizá-la para novos fins. Essas empresas se aproveitaram de uma década de pesquisas sobre a SARS, uma doença muito próxima da covid, e desenvolveram as novas vacinas em tempo recorde.

Agora, grandes e famosas após a pandemia, estão diversificando o leque de aplicações, com resultados muito animadores para a luta contra o câncer.

Tratamentos personalizados contra o câncer

Nesse último mês, a BioNTech entrou na segunda fase de testes de sua nova "vacina" contra o câncer, a BNT122 (apesar de utilizar tecnologia semelhante à vacina da covid, esse tratamento não é para prevenir, mas sim para curar o câncer).

Nessa fase, 200 pacientes de câncer colorretal de alto risco receberão a vacina, depois de terem passado sem sucesso pelas cirurgias e quimioterapias normalmente utilizadas.

A Moderna também está desenvolvendo tratamentos semelhantes. Porém, ao contrário da vacina da covid, esses tratamentos são personalizados, com coquetéis desenvolvidos separadamente para cada paciente.

Um fator que sempre complicou a busca pela cura do câncer é justamente o fato de que cada câncer é diferente.

Células cancerígenas estão sempre se multiplicando fora de controle e adquirindo novas mutações, o que causa cada câncer a desenvolver características diferentes.

Com a popularização do sequenciamento de DNA, hoje em dia podemos sequenciar amostras desses tumores e obter a lista de mutações de cada paciente. Essa lista é justamente o que diferencia as células cancerígenas das células sadias do paciente. Resta ensinar o sistema imunológico a reconhecer essas diferenças.

Para isso, os cientistas utilizam métodos computacionais para identificar dezenas de proteínas mutantes produzidas unicamente pelas células cancerígenas, que podem ser utilizadas para se treinar o sistema imunológico a atacar os tumores.

Depois é só gerar o mRNA (RNA mensageiro) correspondente a essas proteínas e envolvê-lo numa nanopartícula lipídica, da mesma forma que é feito com a vacina da covid.

Esse tratamento vem operando milagres, mas ainda é muito custoso devido à necessidade de desenvolver um coquetel diferente para cada paciente.

Para se ter uma ideia, a fábrica da Moderna atribui uma cor para cada paciente durante os testes, e divide o laboratório em áreas com equipamentos, materiais e vestimentas nessas cores para que não haja contaminação entre as amostras.

Felizmente, a expectativa é que o custo baixe bastante no futuro, com a possível adoção em maior escala e a competição entre várias empresas.

Tratamentos mais acessíveis

Ao mesmo tempo, tanto a BioNTech quanto a Moderna também vêm desenvolvendo vacinas mais gerais, que podem ser utilizadas para vários tipos de câncer mais rapidamente, sem precisar do longo processo de customização.

Essas terapias são injetadas dentro dos tumores, instruindo as células cancerígenas a liberarem um coquetel de citocinas que desencadeiam uma resposta imunológica local, atacando o tumor.

A ideia de se usar citocinas localmente nos tumores não é nova, mas a vida curta e toxicidade dessas proteínas as impediam de serem injetadas diretamente.

O uso de terapias genéticas por DNA, que fica permanentemente no interior da célula, também trazia efeitos colaterais.

Dessa maneira, a vacina à base de mRNA resolveu esses problemas por liberar uma dose consistente e temporária do coquetel de citocinas, que depois é interrompida pela degradação natural do RNA dentro das células.

Embora não sejam tão imunogênicas quanto as vacinas personalizadas, as vacinas intratumorais podem ser potencializadas se utilizadas conjuntamente com outras terapias que aumentam a resposta imunológica, como os inibidores de checkpoint.

Outra tecnologia sendo testada é a inclusão na vacina de ferramentas moleculares para a replicação do mRNA dentro das células, que é capaz de fornecer doses maiores e mais prolongadas das citocinas.

Outras aplicações

As vacinas de RNA também prometem imunização contra várias doenças infecciosas que até hoje evadiram os métodos tradicionais. Entre elas, sonhos antigos como vacinas para gripe, Aids, tuberculose e malária, doenças que ainda são responsáveis por milhões de mortes pelo mundo, principalmente em países menos favorecidos.

Tanto a BioNTech quanto a Moderna inclusive já planejam novas fábricas na África, já prevendo os testes para vacinas contra malária no ano que vem.

Se ainda existia alguma dúvida quanto ao potencial das vacinas de RNA, cuja tecnologia necessitou superar várias barreiras até que funcionasse de maneira confiável, essa dúvida se dissipou com o sucesso estrondoso durante a pandemia.

Muito à frente da concorrência, as vacinas da BioNTech/Pfizer e da Moderna se tornaram a esperança do retorno a uma vida normal.

Nos EUA, onde essas vacinas correspondem à grande maioria das doses aplicadas, mais de 99% das mortes por covid atualmente são de pessoas não vacinadas.

Com a confiança da população, estrutura montada e dinheiro em caixa, o terreno é fértil para essas empresas investirem na cura de várias doenças. Pode ser o grande legado da pandemia.

** Este texto não reflete, necessariamente, a opinião do UOL