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# Biologia # Imunologia

Novas Ideias sobre Vacinas e Anticorpos da Gripe

Pesquisas mostram que o anticorpo potente DA03E17 pode aumentar a eficácia da vacina contra a gripe.

Gyunghee Jo, Seiya Yamayoshi, Krystal M. Ma, Olivia Swanson, Jonathan L. Torres, James A. Ferguson, Monica L. Fernández-Quintero, Jiachen Huang, Jeffrey Copps, Alesandra J. Rodriguez, Jon M. Steichen, Yoshihiro Kawaoka, Julianna Han, Andrew B. Ward

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Os vírus da Influenza, conhecidos como gripe, são uma preocupação seríssima de saúde no mundo todo. Todo ano, eles são responsáveis por um número absurdo de visitas ao hospital e mortes. Estima-se que a gripe sazonal cause entre 290.000 e 650.000 mortes respiratórias anualmente, além de milhões de casos de doenças graves. Não é pouca coisa pra um vírus que muitas vezes é tratado como só um resfriado forte.

Apesar de ter dado uma pausa durante a pandemia de COVID-19, os casos de gripe voltaram ao normal, mostrando que esses vírus difíceis não vão desistir facilmente. Atualmente, dois tipos principais de vírus da gripe A, H1N1 e H3N2, além dos vírus da gripe B, estão circulando. Mas a linhagem B/Yamagata parece ter tirado férias longas e não foi vista desde março de 2020.

A Face Sempre Mudando dos Vírus da Gripe A

Os vírus da gripe A são conhecidos por suas mudanças rápidas, quase como um camaleão. Essa evolução rápida leva a novas variantes que podem confundir o sistema imunológico e criar riscos pandêmicos potenciais. Por exemplo, uma mudança recentemente identificada nos vírus H3N2 introduziu uma nova cobertura de açúcar (local de N-glicosilação) em um ponto específico da proteína de superfície, que pode esconder o vírus de Anticorpos que normalmente o reconhecem. Esse truque esperto pode dificultar o trabalho eficaz dos nossos sistemas imunológicos e dos tratamentos.

Pra deixar as coisas ainda mais interessantes, uma cepa altamente patogênica de influenza aviária conhecida como H5N1 está se espalhando entre gado nos Estados Unidos. Essa cepa levantou alarmes porque saltou para humanos, provando que alguns vírus têm um talento para aparecer quando menos se espera.

Como a Influenza Faz Seu Trabalho Sujo

Os vírus da influenza dependem de proteínas de superfície, nomeadamente neuraminidase (NA) e hemaglutinina (HA), pra invadir as células do hospedeiro. A NA funciona como uma tesoura, cortando açúcares da superfície das células pra ajudar novas partículas virais a escaparem, enquanto a HA ajuda o vírus a grudar nas células do hospedeiro. Por causa do seu papel vital no ciclo de vida viral, a NA se tornou um alvo comum para medicamentos antivirais, como o famoso Tamiflu.

No entanto, as Vacinas contra gripe atuais focam principalmente em gerar anticorpos contra a HA. Embora isso possa reduzir doenças graves, muitas vezes acaba não prevenindo infecções devido às mudanças rápidas da HA, o que significa que as vacinas precisam ser atualizadas todo ano. Por outro lado, a NA muda em um ritmo mais lento, tornando-a um alvo atraente para vacinas que poderiam oferecer uma proteção mais ampla.

A Busca por Anticorpos Superpoderosos

Pra melhorar as vacinas contra a gripe, os pesquisadores estão tentando identificar características únicas de anticorpos amplamente protetores em diferentes indivíduos. Essa jornada é crucial pra desenhar vacinas eficazes que funcionem contra várias cepas de gripe. Uma região altamente conservada na HA, conhecida como o talo da HA, frequentemente atrai esses tipos de anticorpos.

Em uma descoberta notável, os pesquisadores identificaram o anticorpo monoclonal humano DA03E17. Esse super-herói dos anticorpos foi isolado de uma pessoa infectada com H1N1 durante a temporada de gripe de 2015-2016. O DA03E17 mostrou uma versatilidade incrível, ligando-se a NAs de várias cepas de influenza A e B, neutralizando-as em testes de laboratório e até proporcionando proteção em modelos vivos de animais. Porém, o exato local de ataque do DA03E17 ainda era um mistério esperando pra ser resolvido.

Cryo-EM: O Detetive Microscópico

Pra desvendar os segredos do DA03E17, os cientistas usaram uma técnica chamada criomicroscopia eletrônica (cryo-EM). Esse método de imagem avançado permitiu visualizar como o DA03E17 se liga à NA de diferentes vírus. As descobertas revelaram que o DA03E17 consegue agarrar variantes mesmo quando elas têm mutações que normalmente resistem a tratamentos como o Tamiflu. Essa habilidade impressionante faz do DA03E17 um candidato potencial para futuras terapias contra os vírus da gripe.

A análise estrutural mostrou que o DA03E17 se liga de forma intrincada à NA, bloqueando seu local ativo. Esse bloqueio é semelhante à forma como o ácido siálico, um açúcar natural encontrado nas superfícies celulares, se liga à NA, imitando a interação natural. E parece que o DA03E17 consegue enganar o vírus fazendo-o pensar que está lidando com um açúcar em vez de um anticorpo robusto.

O Alcance do DA03E17

O DA03E17 não é só eficaz contra cepas típicas de gripe; ele também mostrou uma forte afinidade pela NA da cepa H5N1 que está circulando entre o gado. Dada sua versatilidade, o DA03E17 poderia ser parte de uma nova estratégia defensiva caso o H5N1 se espalhe mais amplamente entre humanos.

A evolução contínua das cepas H3N2 e o desafio de fazer vacinas que combinem com os vírus em circulação ressaltam a necessidade de anticorpos que consigam acompanhar essas mudanças. Evidências sugerem que a habilidade do DA03E17 de se ligar à H3N2 desviada se deve ao seu mecanismo único de acomodar mudanças na estrutura do vírus sem perder a pegada.

A Importância da Evolução dos Anticorpos

Analisando como esses anticorpos funcionam, os cientistas descobriram que CDR H3s longos com motivos específicos, como o motivo DR encontrado no DA03E17, são cruciais pra atacar o local ativo da NA de forma eficaz. Eles pesquisaram um gigantesco conjunto de dados de sequências de anticorpos humanos e encontraram que muitos têm o potencial de se desenvolver em anticorpos amplamente protetores contra a influenza. Isso é uma notícia bem positiva pra futuros designs de vacinas.

Enquanto milhares de anticorpos humanos que atacam a HA existem, o número que ataca a NA é bem menor. Essa discrepância revela uma lacuna na nossa compreensão de como a resposta imunológica pode lidar efetivamente com a parte da NA do vírus. Ao focar nesses anticorpos específicos da NA, os pesquisadores esperam pavimentar o caminho para melhores estratégias contra a influenza.

Anticorpos na Linha de Frente

Resumindo, a descoberta do DA03E17 e suas características estruturais apresenta uma nova fronteira na busca por vacinas eficazes contra a influenza. Esse anticorpo se destaca por sua capacidade de se ligar a várias cepas de influenza, demonstrando potencial para proteção ampla e aplicações terapêuticas.

As descobertas ressaltam a importância de aprender como gerar anticorpos que possam imitar interações naturais com o vírus. Os pesquisadores estão otimistas de que entender esses mecanismos pode levar a vacinas inovadoras capazes de fornecer imunidade contra diversas cepas de influenza, tornando o mundo um lugar mais seguro contra surtos sazonais.

Conclusão: A Luta Contra a Influenza

Os vírus da influenza continuam sendo um oponente formidável no campo da saúde global. No entanto, com a pesquisa avançando e descobertas inovadoras em anticorpos, há esperança no horizonte. Ao desvendar os segredos de anticorpos como o DA03E17, os cientistas estão dando passos em direção à criação de vacinas universais que poderiam ajudar a proteger populações da ameaça da influenza em constante evolução. Afinal, na luta contra os vírus, conhecimento é poder, e cada anticorpo conta!

Com humor, inovação e dedicação, estamos mais perto de entender como podemos enganar esses vírus espertos e continuar mantendo a sociedade saudável. Afinal, se um vírus pensa que pode simplesmente continuar mudando e evitando nossas defesas, talvez precise repensar!

Fonte original

Título: Structural basis of broad protection against influenza virus by a human antibody targeting the neuraminidase active site via a recurring motif in CDR H3

Resumo: Influenza viruses evolve rapidly, driving seasonal epidemics and posing global pandemic threats. While neuraminidase (NA) has emerged as a vaccine target, shared molecular features of NA antibody responses are still not well understood. Here, we describe cryo-electron microscopy structures of the broadly protective human antibody DA03E17, which was previously identified from an H1N1-infected donor, in complex with NA from A/H1N1, A/H3N2, and B/Victoria-lineage viruses. DA03E17 targets the highly conserved NA active site using its long CDR H3, which features a DR (Asp-Arg) motif that engages catalytic residues and mimics sialic acid interactions. We further demonstrate that this motif is conserved among several NA active site-targeting antibodies, indicating a common receptor mimicry strategy. We also identified potential antibody precursors containing this DR motif in all donors of a healthy human donor BCR database, highlighting the prevalence of this motif and its potential as vaccine targeting. Our findings reveal shared molecular features in NA active site-targeting antibodies, offering insights for NA-based universal influenza vaccine design.

Autores: Gyunghee Jo, Seiya Yamayoshi, Krystal M. Ma, Olivia Swanson, Jonathan L. Torres, James A. Ferguson, Monica L. Fernández-Quintero, Jiachen Huang, Jeffrey Copps, Alesandra J. Rodriguez, Jon M. Steichen, Yoshihiro Kawaoka, Julianna Han, Andrew B. Ward

Última atualização: 2024-12-01 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.11.26.625467

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.11.26.625467.full.pdf

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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