Tempos são chave pra melhorar a eficácia da vacina de mRNA
Pesquisas mostram que o tempo ideal pode aumentar a resposta imunológica às vacinas de mRNA.
― 6 min ler
Índice
As Vacinas de MRNA, que foram super importantes no combate ao COVID-19, podem ser úteis também pra outras doenças como gripe, HIV e alguns tipos de câncer. Essas vacinas reduzem bastante a gravidade da doença quando a pessoa pega COVID-19, mas não previnem totalmente a infecção, o que levanta preocupações sobre quanto tempo a proteção dura. Isso mostra que precisamos de designs melhores de vacinas de mRNA.
Importância das Células T
As células T são uma parte chave do sistema imunológico que ajuda a controlar a propagação de vírus no corpo. Essas células diminuem a gravidade da doença quando alguém se infecta mesmo depois de vacinado. Pra ativar as células T, são necessários dois sinais. O primeiro sinal vem da célula T reconhecendo uma parte específica do vírus. O segundo sinal, que dá um empurrão na resposta imunológica, é chamado de coestímulo. Um dos caminhos de coestímulo mais estudados envolve uma molécula chamada CD28, mas outros caminhos como 4-1BB não são tão bem compreendidos.
O 4-1BB, também conhecido como CD137, é importante pras respostas das células T e é encontrado principalmente nas células T e algumas outras células imunológicas. Seu parceiro, 4-1BBL, geralmente tá nas células que apresentam antígenos, que ajudam as células T a reconhecer ameaças. Ativar o 4-1BB ajuda as células T a crescer, sobreviver e funcionar melhor durante infecções. Pesquisas mostraram que usar 4-1BB pode fazer as células T resistirem a certos tipos de supressão imunológica. Por causa dos seus efeitos de estimulação, os cientistas estão olhando pros anticorpos de 4-1BB como um possível tratamento em terapias contra câncer.
Papéis Duais do 4-1BB
Enquanto o 4-1BB é conhecido por estimular respostas imunológicas, ele também pode inibi-las em alguns casos. Por exemplo, camundongos que não têm 4-1BB mostram respostas mais fortes das células T contra certos vírus. Outros estudos notaram que usar anticorpos coestimuladores de 4-1BB antes de uma infecção viral pode resultar em respostas mais fracas das células T. Isso indica que os efeitos do 4-1BB dependem do contexto, podendo promover ou dificultar a resposta imunológica. Mas como isso influencia as respostas das vacinas ainda não foi totalmente investigado.
O Papel do 4-1BB nas Vacinas de mRNA
Na nossa pesquisa, focamos em como o tempo de coestimulação do 4-1BB afeta as respostas imunológicas após a vacinação com mRNA. Descobrimos que dar anticorpos de 4-1BB no dia 4 após a vacinação melhorou bastante a eficácia das vacinas de mRNA. Isso sugere que podemos melhorar as vacinas ao acertar o tempo de ativação da via do 4-1BB.
Investigando o Tempo de Coestimulação
Pra ver como o tempo afeta a resposta imunológica, vacinamos camundongos com uma vacina de mRNA que atinge o vírus SARS-CoV-2. Demos anticorpos de 4-1BB no mesmo dia ou em momentos posteriores pra ver como isso mudava as respostas das células T. Quando fomos dar os anticorpos no mesmo dia da vacina, não vimos nenhuma melhora nas respostas das células T. Na verdade, parecia até prejudicar a resposta dos anticorpos. Isso indicou que dar os dois sinais ao mesmo tempo não era eficaz.
Depois, tentamos dar os anticorpos de 4-1BB no dia 4 após a vacinação. Dessa vez, percebemos um aumento drástico no número de células T CD8, que são super importantes pra combater infecções. Essas células T também mostraram mais sinais de crescimento e atividade. Isso sugere que esperar um pouco antes de dar o sinal coestimulatório permite que as células T se desenvolvam melhor.
Efeitos nas Respostas Imunológicas
Depois de observar os efeitos do tempo, queríamos ver como isso impactou a resposta imunológica geral. Ao dar os anticorpos de 4-1BB na hora certa, aumentamos a produção de moléculas de sinalização, chamadas de citocinas, que impulsionam ainda mais a atividade imunológica.
Testamos também se o mesmo timing melhorava as respostas a outras vacinas de mRNA que atacam diferentes vírus, como as pra HIV e um coronavírus que causa resfriado. Em todos os casos, dar os anticorpos de 4-1BB no dia 4 após a vacinação levou a respostas melhores das células T sem afetar negativamente os níveis de anticorpos.
Testando com Vacinas Diferentes
Continuamos nossa pesquisa olhando pra vacinas baseadas em outros vírus. Por exemplo, usamos uma vacina que atinge um vírus chamado linfocítico choriomeningite (LCMV). Depois da vacinação, demos anticorpos de 4-1BB no dia 4. Os resultados mostraram que os camundongos tiveram melhor proteção imunológica e foram menos propensos a perder peso após serem expostos ao vírus.
Usando uma combinação de diferentes vacinas, mostramos que acertar o tempo da coestimulação pode aumentar bastante a resposta imunológica em vários modelos.
Cinética da Expressão de 4-1BB
Pra entender porque o tempo importa, verificamos como a expressão do 4-1BB nas células T mudou após a vacinação. Descobrimos que a quantidade de 4-1BB foi maior no dia 4, quando as células T estavam mais responsivas. Isso indica que esperar pra fornecer a coestimulação permite que as células T expressem mais dos receptores necessários pra uma resposta imunológica forte.
Implicações do Tempo
Nossas descobertas sugerem que a eficácia das respostas imunológicas pode ser melhorada ao esperar alguns dias após a vacinação antes de fornecer sinais coestimulatórios adicionais. Essa abordagem pode evitar "sobrecarga" no sistema imunológico e pode ajudar as células T a se prepararem melhor para o desafio.
Conclusão
As vacinas de mRNA provaram ser bem-sucedidas em proteger contra doenças graves de vírus como o SARS-CoV-2, mas ainda tem espaço pra melhorias. Nossa pesquisa mostra que usar anticorpos coestimuladores de 4-1BB no momento certo pode aumentar bastante a resposta imunológica a essas vacinas. Isso pode levar a uma proteção melhor contra uma variedade de infecções virais.
À medida que os cientistas continuam a refinar as estratégias de vacinação, entender o tempo e os mecanismos de respostas imunológicas como os envolvendo 4-1BB será crucial pra desenvolver a próxima geração de vacinas. Futuras pesquisas vão explorar como implementar esse timing em ambientes clínicos e se estratégias similares podem melhorar outros tipos de vacinas contra várias doenças.
Título: Time-dependent enhancement of mRNA vaccines by 4-1BB costimulation
Resumo: mRNA vaccines have demonstrated efficacy against COVID-19. However, concerns regarding waning immunity and breakthrough infections have motivated the development of next-generation vaccines with enhanced efficacy. In this study, we investigated the impact of 4-1BB costimulation on immune responses elicited by mRNA vaccines in mice. We first vaccinated mice with an mRNA vaccine encoding the SARS-CoV-2 spike antigen like the Moderna and Pfizer-BioNTech vaccines, followed by administration of 4-1BB costimulatory antibodies at various times post-vaccination. Administering 4-1BB costimulatory antibodies during the priming phase did not enhance immune responses. However, administering 4-1BB costimulatory antibodies after 96 hours elicited a significant improvement in CD8 T cell responses, leading to enhanced protection against breakthrough infections. A similar improvement in immune responses was observed with multiple mRNA vaccines, including vaccines against common cold coronavirus, human immunodeficiency virus (HIV), and arenavirus. These findings demonstrate a time-dependent effect by 4-1BB costimulation and provide insights for developing improved mRNA vaccines.
Autores: Pablo Penaloza-MacMaster, S. Sanchez, T. Dangi, B. Awakoaiye, N. Irani, S. Fourati, J. M. Richner
Última atualização: 2024-03-04 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.01.582992
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.01.582992.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.
Obrigado ao biorxiv pela utilização da sua interoperabilidade de acesso aberto.