XIII JORNADA DE ENSINO, PESQUISA E EXTENSÃO – JEPEX 2013 – UFRPE: Recife, 09 a 13 de dezembro.
VACINA GÊNICA COMO ALTERNATIVA NO TRATAMENTO
DE ENFERMIDADES NA MEDICINA VETERINÁRIA
Amanda Thaís Ferreira Silva1, Sílvia Cristina Silva Rodrigues 2, Maria Cristina de Oliveira Cardoso Coelho 3.
INTRODUÇÃO
A utilização de vacinas começou a ser introduzida a partir do início do século XIX e contribuiu muito para a redução
da incidência das doenças infecciosas. A primeira vacina produzida foi para combater varíola, e foi desenvolvida há
mais de duzentos anos por Edward Jenner, porém só um século depois (1885). Louis Pasteur desenvolveu um novo
produto contra a raiva e deu-lhe o nome vacina para homenagear Jenner (HOMMA, 2010).
As vacinas de uso em veterinária são importantes para a saúde e bem-estar animal, melhoram a eficiência da produção
de alimentos e atuam em saúde pública por meio da prevenção da transmissão de zoonoses e de doenças transmitidas
por alimentos (ROTH, 2011).
Diversas estratégias têm sido utilizadas para o desenvolvimento de diferentes tipos de vacinas. As vacinas de primeira
geração foram produzidas com microrganismos vivos e atenuados, como a vacina BCG contra a tuberculose, ou mortos
e inativados como a vacina contra a Bordetellapertussis (BLOOM, 1989). Na última década, o grande avanço da
biologia molecular permitiu a introdução de novas estratégias para a obtenção e a produção de antígenos e foram
otimizadas novas maneiras de se administrar e apresentar esses antígenos para as células do sistema imune. Estas
estratégias permitiram o desenvolvimento de vacinas mais seguras, eficazes e polivalentes. Entre estas estão as de
subunidades, consideradas de segunda geração, constituídas de antígenos purificados e provenientes de fontes naturais
ou sintéticas, e antígenos recombinantes. As vacinas gênicas ou de terceira geração surgiram com a introdução de genes
ou fragmentos de genes, que codificam antígenos potencialmente imunogênicos, em vetores virais ou em DNA
plasmidial (RODRIGUES JR et al., 2004).
As vacinas gênicas, ou de DNA, são direcionadas principalmente para a medicina humana, porém uma das primeiras
vacinas de DNA contra infecções bacterianas foi desenvolvida contra o Mycobacterium bovis, bactéria causadora da
tuberculose humana e bovina. Posteriormente, estudos desenvolveram vacinas de DNA contra Brucellaabortus,
Staphylococcus aureus, Anaplasma marginale(não satisfatória), leptospirose (avaliada em gerbil) (KANO et al., 2007).
Um dos muitos impactos causados pela revolução biotecnológica moderna foi uma mudança significativa na maneira
como são pensadas e desenvolvidas novas vacinas. Essas mudanças mostram avanços na descoberta de novos antígenos,
adjuvantes, vetores ou sistemas de entrega. Apesar de boa parte dessas vacinas administradas atualmente ainda serem
fruto de metodologias desenvolvidas em meados do século XX, espera-se que nos próximos anos sejam utilizados um
número cada vez maior de novas vacinas mais seguras e eficazes geradas a partir de técnicas de manipulação genética e
produção de proteínas recombinantes em sistemas heterólogos (DINIZ et al., 2010).
Concepções sobre doença, sua cura e até esforços de defender a importância de certas intervenções em detrimento de
outras são fortemente influenciados por uma variedade de considerações sociais, políticas e econômicas que também são
instáveis por natureza. Um dos impactos causados pela revolução biotecnológica moderna foi uma mudança
significativa na maneira como pensamos e desenvolvemos novas vacinas. Tais mudanças refletem avanços na descoberta
de ovos antígenos, adjuvantes, vetores ou sistemas de entrega. As vacinas de DNA surgiram como resultado dos avanços
biotecnológicos em DNA recombinante.
O principal problema do desenvolvimento e da produção de novas vacinas tem sido o relativo baixo interesse das
indústrias farmacêuticas, pois as vacinas representam apenas 2% do mercado mundial dessa indústria (GRECO, 2002).
Vacinas terapêuticas têm como objetivo controlar infecções crônicas ou doenças degenerativas instaladas no
indivíduo a ser tratado. Nesse aspecto, a definição de vacina terapêutica se confunde com o conceito de terapia gênica,
particularmente quando se lança mão de vacinas de DNA ou vetores vivos que, em última instância, introduzem
informação genética nas células do hospedeiro que se encarregarão de produzir as proteínas que irão desencadear uma
resposta imunológica capaz de reverter o quadro infeccioso ou degenerativo instalado. A base de qualquer vacina
terapêutica é, portanto, reverter situações nas quais o sistema imunológico do indivíduo não foi capaz de ativar uma
¹ Primeiro Autor é Aluna de Graduação do Curso de Medicina Veterinária, da Universidade Federal Rural de Pernambuco, Rua Dom Manoel de
Medeiros, s/n, Dois Irmãos. CEP: 52171-900 - Recife/PE. E-mail: [email protected]
² Segundo Autor é Aluna de Graduação do Curso de Medicina Veterinária, da Universidade Federal Rural de Pernambuco, Rua Dom Manoel de
Medeiros, s/n, Dois Irmãos. CEP: 52171-900 - Recife/PE.
3
Terceiro Autor é Professora Adjunta de Clínica Cirúrgica Animal do Departamento de Medicina Veterinária, da Universidade Federal Rural de
Pernambuco, Rua Dom Manoel de Medeiros, s/n, Dois Irmãos. CEP: 52171-900 - Recife/PE.
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resposta imune na intensidade ou na qualidade adequada, o que, em geral, resulta na instalação de um quadro de
tolerância imunológica.
Quando comparada a outros tipos de tecnologia vacinal, como microrganismos vivos, atenuados ou inativados de
subunidades, entre outros, essa vacina tem uma maior variedade de aplicações. Uma vez estabelecido o processo de
produção e purificação de DNA plasmideal, um processo similar pode ser aplicado para diferentes antígenos, sendo que
somente o inserto (antígeno de interesse) será diferente. A vacina de DNA é relativamente mais estável do que outras
vacinas existentes, o que significa que pode ser mais adequada para distribuição mundial, principalmente em países
subdesenvolvidos. Além disso, as vacinas de DNA são mais seguras que as vacinas de vírus vivo, já que existe a
possibilidade de o vírus atenuado reverter para o tipo selvagem, adquirindo virulência.
Material e métodos
Foi utilizado material didático e literatura específica, além de ter sido feita uma revisão bibliográfica associada a
vacinas de DNA, vacinas gênicas e vacinas utilizadas cotidianamente na medicina veterinária e na medicina humana.
Resultados e Discussão
Do ponto de vista prático e científico, as vacinas de DNA têm expandido os horizontes da terapia gênica e da
imunoproteção, fornecendo um novo discernimento dos processos microbiológicos e imunológicos essenciais. Apesar
de ser uma tecnologia relativamente recente, a vacinação com DNA plasmideal tem criado expectativas quanto ao seu
uso e futuras aplicações. Vem sendo uma tecnologia promissora na prevenção e controle de doenças em medicina
humana e veterinária. Fatores como o tipo de vetor (promotor) e da localização do plasmídeo, dose e tipo do antígeno,
via de administração, formulação da vacina, presença ou ausência de sequências imunoestimulatórias, presença de
plasmídeo adicional ou na forma de vacina de DNA multivalente, influenciam no desenvolvimento do tipo de resposta
imune. Estes fatores podem ser otimizados para melhorar a resposta imune no modelo de espécie animal para cada
doença.
Em 1992, foi demonstrado que a administração de um plasmídeo recombinante contendo o gene codificante para um
antígeno de interesse em animais resulta na expressão da proteína codificada pelo plasmídeo na célula do hospedeiro.
Essa descoberta possibilitou a transferência de genes in vivo sem a utilização de um vetor viral. O DNA plasmideal é
considerado de fácil manipulação no que se refere à inserção do gene no plasmídeo e pode ser produzido e purificado e
grandes quantidades. Por isso, oferece uma grande vantagem em transportar genes, seja com intuito preventivo como
com intuito curativo.
A vacina de DNA consiste no gene alvo de interesse clonado em um plasmídeo construído para se obter uma elevada
expressão de antígenos em células eucarióticas. Vários elementos estruturais devem ser considerados durante a
construção do plasmídeo, destacando-se: (a) uma origem de replicação que permita sua replicação em bactéria; (b) um
gene bacteriano que resista a antibiótico, possibilitando a seleção das bactérias transformadas com o plasmídeo; (c) um
promotor para expressão em células de mamíferos e (d) a estabilização do RNA mensageiro transcrito, concluído por
incorporação de sequências poliadeniladas.
O plasmídeo não é somente uma amostra gênica inerte. Devido ao fato de provir de bactérias, ele possui sequencias
CpG imunoestimulatórias não metiladas reconhecidas pelo sistema imune. Por esta razão, o plasmídeo por si próprio
estimula a produção inespecífica de citocinas que aumenta a resposta imune específica contra o antígeno codificado.
As vacinas de DNA oferecem uma série de vantagens quando comparadas às vacinas clássicas, em termos
econômicos e técnicos. O custo de produção das vacinas gênicas em larga escala é consideravelmente menor ao custo de
produção das vacinas compostas de fração subcelular, proteínas recombinantes e peptídeos sintéticos (WHALEN,
1996). O controle de qualidade é mais fácil, a comercialização não necessita de uma rede de refrigeração, pois estas
vacinas são estáveis à temperatura ambiente e podem ser liofilizadas (WAINE e McMANUS, 1995). Estes fatores
facilitam o transporte, a distribuição e o estabelecimento de amplos programas de imunizações em regiões de difícil
acesso, o que seria interessante para a realidade brasileira e de outros países em desenvolvimento (AZEVEDO et al.,
1999).
A maior característica da vacina de DNA é a sua habilidade de disponibilizar genes no interior da célula para a
geração de uma resposta de linfócitos T citotóxicos (CD8+) restrita ao MHC classe I. Outra vantagem é que esta resulta
na produção in vivo de antígenos estruturalmente intactos e já purificados prontamente disponíveis por longos períodos.
A presença do plasmídeo e de seu antígeno expresso correspondente foi detectada em músculo de ratos até treze meses
após a vacinação. Além disso, a vacina geralmente não induz reação alérgica local ou sistêmica, anticorpos anti-DNA ou
elevação de enzimas musculares em experimentos animais.
As vacinas de DNA podem ser construídas para codificar vários antígenos sem que o animal responda aos testes
diagnósticos, como o teste de sensibilidade cutânea, aplicado para identificar animais positivos à tuberculose. Embora
estudos indiquem que as respostas humoral e celular sejam satisfatórias, experimentos revelaram que para gerar títulos
de anticorpos adequados, é necessária a administração de grande quantidade de DNA (FLORES, 2007).
A importância das vacinas gênicas vem crescendo continumente. Com a continuidade das pesquisas, elas podem ser
um fator inovador no tratamento de doenças e uma grande ajuda, tanto na medicina humana quanto na medicina
veterinária.
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Referências
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