A hepatite B é uma doença causada por um vírus que infecta o fígado, transmissível por contato com sangue contaminado. A atual vacina contra a doença funciona bem, mas precisa ser administrada por injeção, o que encarece e complica a vacinação da população. Pesquisadores estão desenvolvendo uma vacina oral para a hepatite B que além de mais barata já mostrou oferecer uma proteção mais eficiente que a vacina atual em estudos com camundongos. Uma equipe de pesquisadores de instituições da Dinamarca, Suécia, Suíça, França, Alemanha e Brasil publicou, dia 15 de abril, na revista Scientific Reports, um estudo da estrutura em escala nanométrica das substâncias da vacina oral que ajuda a aumentar sua eficiência.
Como explica uma das autoras do estudo, a física Márcia Fantini, do Instituto de Física da Universidade de São Paulo (IFUSP), o principal ingrediente da vacina oral são partículas de antígeno HBsAg, um complexo de três proteínas do vírus da hepatite B que, quando em contato com o sistema imunológico humano, o estimula a produzir anticorpos contra a doença. Para chegarem intactas até o intestino, aonde serão absorvidas pelo sangue, as partículas de HBsAg ficam dentro de um veículo protetor chamado de SBA-15, feito de sílica nanoestruturada, que protege as partículas de antígeno da acidez do estômago.
A sílica nanoestruturada da SBA-15, porém, possui uma estrutura complicada, cheia de poros com tamanhos variados. “Esse material tem várias escalas de porosidade”, explica Fantini. “As paredes de silica tem poros menores de 2 nanômetros. Depois, o material forma pequenos canos, com poros de diâmetro da ordem de 10 nanometros. E esses caninhos se entrelaçam, formando poros com diâmetro acima de 50 nanômetros.”
Os pesquisadores não entendiam muito bem como as partículas de antígeno, com 22 a 30 nanômetros de diâmetro, podiam estar bem protegidas pela estrutura porosa da SBA-15. Para entender como o as partículas de antígeno se incorporavam no interior dos poros maiores da SBA-15, a equipe analisou a estrutura microscópica das substâncias utilizando uma série de técnicas como a tomografia de nêutrons, tomografia de raios X e microscopia de raios X. No Brasil, amostras foram examinadas pela técnica de espalhamento de raios X a baixos ângulos (SAXS, em inglês), utilizando a máquina XEUSS, do IFUSP. “Geramos um feixe de raios X que incide na amostra e sofre espalhamento”, explica o físico Cristiano Oliveira, coautor do estudo especialista na técnica SAXS. “Da análise do espalhamento conseguimos informações estruturais entre 10 a 1.000 ângstrons (1 a 100 nanômetros), de modo que obtivemos informações de como está a estrutura dentro do material.”
O estudo das nanoestruturas permitiu aos pesquisadores concluírem quais são as melhores condições de acidez e de mistura dos antígenos e da sílica nanoestruturada durante o preparo da vacina oral. “Quando mais o antígeno se distribuí de maneira homogênea dentro da sílica, mais apto fica a ser recebido pelas células de nosso sistema imunológico”, explica Fantini.
Os antígenos utilizados no estudo foram preparados pelo Instituto Butantan, em São Paulo. A pesquisa teve apoio financeiro do CNPq.
Artigo Científico
3D visualisation of hepatitis B vaccine in the oral delivery vehicle SBA-15
Martin K. Rasmussen, Nikolay Kardjilov, Cristiano L. P. Oliveira, Benjamin Watts, Julie Villanova, Viviane Fongaro Botosso, Osvaldo A. Sant’Anna, Marcia C. A. Fantini e Heloisa N. Bordallo
Scientific Reports v.9, 6106 (2019)
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Igor Zolnerkevic
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