Como são produzidas as vacinas?

Adriana Tinoco

As vacinas são uma das maiores conquistas em saúde pública. Criadas para nos proteger de infecções por vírus ou bactérias, elas já evitaram centenas de milhões de mortes. No entanto, ainda há alguns mal-entendidos sobre como as vacinas são feitas.

Existem diferentes tipos de vacinas, e cada uma exige processos diferentes para passar do laboratório para o consultório médico. A chave para todos eles é a produção de um ou mais antígenos – a parte do micróbio que desencadeia uma resposta imune do hospedeiro. Vamos agora entender melhor como isso funciona.

Formas de criar vacinas

Há vários métodos para produzir antígenos. Alguns dos mais comuns são: a vacina viva, a vacina morta, as bacterianas e as desenvolvidas através de engenharia genética. As duas primeiras diferem apenas em seu último passo.

Cultivando o vírus

Uma técnica comum é cultivar um vírus em uma cultura celular. Normalmente cultivadas em grandes cubas, chamadas biorreatores, as células vivas são inoculadas com um vírus e colocadas em um meio de crescimento líquido, que contém nutrientes, como proteínas, aminoácidos, carboidratos e, minerais essenciais.

Os nutrientes ajudam o vírus a crescer nas células, produzindo milhares de cópias em cada célula infectada. Nesta fase, o vírus também está recebendo sua própria dose de remédios: antibióticos impedem contaminações bacterianas ou fúngicas que pode matar as células que servem como hospedeiras do vírus.

Vacina viva atenuada

Logo após o vírus completar seu ciclo de vida na célula hospedeira, ele é purificado, ou seja, é separado das células hospedeiras e do meio de crescimento, que são descartados. Isso geralmente é feito usando vários tipos de filtros.

É assim que vacinas vivas atenuadas são criadas. Essas vacinas contêm vírus que foram modificados para que não sejam mais prejudiciais aos seres humanos. Alguns deles são cultivados por muitas gerações em células não-humanas, como células de animais, para que tenham sofrido uma mutação para não causar mais danos aos seres humanos. 

Outros, como a da gripe, cresceram a baixas temperaturas até perderem a capacidade de se replicar nas temperaturas mais altas dos pulmões. Você provavelmente recebeu muitas dessas vacinas quando criança, como por exemplo, sarampo, caxumba, rubéola ou varicela.

As vacinas vivas atenuadas replicam-se brevemente no corpo, desencadeando uma forte e duradoura resposta do sistema imunológico. Como o seu sistema imunológico entra em ação rapidamente para deter o que considera ser uma grande ameaça, você precisa de menos doses da vacina para proteção contra essas doenças. E, diferentemente da forma prejudicial do vírus, é extremamente improvável, porque eles se replicam apenas em níveis baixos, que essas vacinas façam com que o hospedeiro desenvolva a doença real ou a espalhe para outros contatos. 

Vacinas inativadas

Os cientistas usam a mesma técnica de crescimento para as chamadas vacinas “mortas” ou “inativadas”, mas acrescentam um passo extra: a morte viral. Os vírus inativados são mortos, normalmente por tratamento térmico ou uso de um produto químico que modifica as proteínas e os ácidos nucléicos do vírus, tornando-o incapaz de se replicar. As vacinas inativadas incluem a hepatite A e poliomielite.

Um vírus morto não pode se replicar em seu corpo, obviamente. Isso significa que a resposta imune às vacinas inativadas não é tão rápida e forte quanto nas vacinas vivas atenuadas. A replicação pelos vírus vivos alerta muitos tipos de células imunes do organismo, enquanto as vacinas mortas alertam basicamente uma parte do sistema imunológico (as células B, que produzem anticorpos). É por isso que, nesse tipo de vacina, você precisa de mais doses para alcançar e manter a imunidade.

Resumo: como vacinas são produzidas
Imagem: facebook/nuncaviumcientista

Vacinas combinadas, bacterianas e geneticamente desenvolvidas

Outras vacinas não são feitas de organismos inteiros, mas pedaços de um micróbio. A vacina combinada que protege contra difteria, coqueluche e tétano – de uma só vez – é um exemplo. Esta vacina contém toxinas das bactérias que causam as doenças e que foram inativadas por produtos químicos.

Como no desenvolvimento de vacinas vivas atenuadas ou inativadas, os cientistas que criam essas vacinas bacterianas precisam de algumas bactérias-alvo para a cultura. Mas como as bactérias não precisam de uma célula hospedeira para crescer, elas podem ser produzidas em caldos de nutrientes simples pelos fabricantes de vacinas. As toxinas são então separadas do restante das bactérias e do meio de crescimento e inativadas para uso como vacinas.

Da mesma forma, algumas vacinas contêm apenas alguns antígenos de uma espécie bacteriana. As vacinas para Streptococcus pneumoniae (causadora de diversas infecções respiratórias, como otites, sinusites e pneumonias) e Neisseria meningitidis (causa da meningite) usam todos os açúcares encontrados na parte externa da bactéria como antígenos. Estes açúcares são purificados e depois ligados a outra proteína para melhorar a resposta imune. A proteína ajuda a recrutar células T além das células B e cria uma reação mais forte do sistema imunológico.

Finalmente, também podemos usar a engenharia genética para produzir vacinas. Isso é feito contra a hepatite B, um vírus que pode causar doenças graves do fígado e câncer neste órgão. A vacina consiste em um único antígeno: o antígeno de superfície da hepatite B, que é uma proteína na parte externa do vírus. O gene que produz esse antígeno é inserido nas células de levedura; essas células podem ser cultivadas em um meio semelhante às bactérias e sem a necessidade de cultura celular. O antígeno de superfície da hepatite B é então separado da levedura e serve como o principal componente da vacina.

Outros ingredientes de vacinas

Depois que você tem o vírus, vivo ou morto, ou antígenos purificados, ainda assim, às vezes é preciso adicionar produtos químicos para proteger a vacina ou para fazê-la funcionar melhor. Adjuvantes, como sais de alumínio, são um aditivo comum; eles ajudam a melhorar a resposta imune a alguns antígenos.

Outros produtos químicos podem ser adicionados como estabilizadores, para ajudar a manter a vacina funcionando efetivamente, mesmo em condições extremas (como temperaturas quentes).

Embora alguns dos ingredientes da vacina pareçam preocupantes, são necessários para a eficácia da vacina, que por sua vez, protegem contra diversas doenças.

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