Tipos de Vacinas e Desenho Racional de Vacinas

As vacinas diferem não só no vírus que visam, mas também na forma como o antígeno é apresentado ao sistema imunitário — como um vírus vivo enfraquecido, uma preparação inativada, uma proteína purificada, um vetor de entrega de genes ou RNA mensageiro. O desenho racional de vacinas seleciona e engenha o antígeno e a plataforma para provocar uma resposta protetora, cada vez mais guiado pelo conhecimento estrutural das proteínas virais envolvidas.

Definition

O desenho de vacinas é a seleção de um antígeno viral e de uma plataforma de entrega — juntamente com qualquer adjuvante — engenharia para induzir imunidade adaptativa protetora e duradoura, mantendo a segurança, com plataformas que variam desde vírus inteiros atenuados ou inativados até proteínas de subunidades e construções de ácidos nucleicos.

Scope

Este tópico abrange as principais plataformas de vacinas (vírus vivos atenuados, inativados, subunidades e conjugados, vetores virais e ácidos nucleicos), o papel dos adjuvantes e os princípios do desenho racional e baseado na estrutura. Explica como cada plataforma molda a resposta imunitária resultante. Não aborda esquemas, indicações ou aconselhamento individual sobre imunização.

Core questions

• Quais são as principais plataformas de vacinas e como elas diferem mecanicamente?
• Por que a escolha da plataforma influencia a força, amplitude e durabilidade da imunidade?
• O que é um adjuvante e quando é necessário?
• Como o conhecimento estrutural dos antígenos virais permite o desenho racional?
• Que compromissos existem entre as abordagens de vírus vivos, inativados e de ácido nucleico?

Key concepts

• Vacinas de vírus vivos atenuados
• Vacinas inativadas (mortas)
• Vacinas de subunidades e conjugadas
• Vacinas de vetor viral
• Vacinas de ácido nucleico (mRNA e DNA)
• Adjuvantes
• Seleção de antígenos e desenho de imunógenos
• Desenho de vacinas baseado na estrutura e racional

Mechanisms

Cada plataforma entrega o antígeno viral por uma via diferente. As vacinas de vírus vivos atenuados utilizam um vírus enfraquecido, mas replicante, que mimetiza a infeção natural e tende a induzir imunidade ampla e duradoura; as vacinas inativadas apresentam o vírus inteiro não replicante e frequentemente requerem reforços e adjuvantes. As vacinas de subunidades e conjugadas utilizam proteínas ou polissacarídeos purificados, trocando a amplitude pela segurança. As vacinas de vetor viral e de ácido nucleico, em vez disso, entregam as instruções genéticas para um antígeno, de modo que as próprias células do recetor o produzam, envolvendo tanto as respostas de anticorpos quanto as de células T. Pollard e Bijker (2020) fornecem o quadro comparativo para estas plataformas, e Shi et al. (2019) descrevem como os adjuvantes melhoram e moldam a resposta a antígenos não vivos. O desenho racional refina o próprio antígeno — por exemplo, estabilizando uma proteína de superfície viral na sua conformação de pré-fusão — para focar a imunidade em epítopos protetores.

Clinical relevance

A escolha da plataforma determina grande parte do perfil prático de uma vacina — como é armazenada, quantas doses são necessárias e o tipo de imunidade que favorece — razão pela qual a compreensão das plataformas é central para a interpretação da evidência de vacinas. Os grandes ensaios de vacinas de mRNA para a COVID-19 (Polack et al., 2020; Baden et al., 2021) demonstraram uma plataforma então nova a atingir alta eficácia medida. Esta entrada explica a ciência destes desenhos e não é uma fonte de recomendações de imunização.

History

O desenho de vacinas progrediu desde a inoculação de patógenos inteiros de Jenner, passando pela atenuação de Pasteur, até as vacinas virais inativadas e vivas de meados do século XX, depois para antígenos de subunidades e recombinantes, e finalmente para plataformas de vetor viral e mRNA que alcançaram licenciamento durante a pandemia de COVID-19, conforme traçado por Pollard e Bijker (2020).

Debates

As plataformas de ácido nucleico e vetor substituem as vacinas tradicionais de vírus inteiros?

As plataformas mais recentes oferecem rapidez e flexibilidade e provaram ser altamente eficazes contra o SARS-CoV-2, mas as vacinas vivas e inativadas mantêm vantagens em alguns contextos, de modo que o campo trata a escolha da plataforma como dependente do antígeno e do contexto, em vez de uma questão resolvida.

Key figures

• Andrew Pollard
• Stanley Plotkin

Seminal works

• pollard-bijker-2020
• shi-2019

Frequently asked questions

Qual é a diferença entre uma vacina de subunidade e uma vacina de mRNA?

Uma vacina de subunidade entrega uma proteína viral pronta, enquanto uma vacina de mRNA entrega as instruções genéticas para que as próprias células do recetor produzam a proteína; ambas visam apresentar o mesmo antígeno, mas o alcançam por vias diferentes.

Por que algumas vacinas contêm um adjuvante?

Antígenos purificados ou inativados são frequentemente fracamente imunogênicos por si só, então um adjuvante é adicionado para estimular e moldar a resposta imunitária, melhorando a força e a durabilidade da proteção.