Primeiras vacinas de combate à covid-19 exigem conservação a temperaturas negativas, a ciência explica porquê

O mês de novembro trouxe notícias encorajadoras sobre a produção de vacinas de combate à covid-19. Contudo, tanto a promissora descoberta da Moderna como a da Pfizer /BioNTech, usam uma tecnologia que obriga a que as vacinas estejam armazenadas em temperaturas extremamente baixas.

Alguns laboratórios que estão a desenvolver pesquisas de vacinas optaram por usar o vírus SARS-CoV-2 inativado, outras decidiram usar a técnica vetorial com vírus não replicativo, ou seja neste caso o vírus é geneticamente modificado para reduzir a sua carga viral e evitar que se replique. Este tipo de vacinas, que seguem o modelo clássico, são as mais comuns.

Por sua vez, a Moderna e a Pfizer testaram e desenvolveram um novo tipo de vacina que usa um pequeno fragmento do RNA mensageiro do vírus (mRNA) para converter as células de um paciente.

A sequência de mRNA injetada pela vacina não é suficiente para causar os danos que um vírus completo faria, mas é o suficiente para que o nosso sistema imunológico aprenda a reconhecê-lo e seja capaz de desencadear uma resposta imunológica para combater futuras infeções.

A construção da vacina
Num artigo do The Convsersation, os autores Luis Monje, José Miguel Sanz Anquela e Manuel Peinado Lorca explicam este processo.

Dada à fragilidade reativa de algumas biomoléculas, protegê-las não é fácil, pois as reações orgânicas obedecem cegamente aos genes.

De acordo com o artigo, para os biotecnologistas que trabalham com RNA, o problema é que esta é uma molécula que está sob constante ameaça de ser destruída pelas ribonucleases (RNases). As ribonucleases são a principal linha de defesa contra os agentes infecciosos que usam o RNA como informação genética e por isso são extremamente comuns.

O mecanismo de proteção utilizado em biotecnologia é o inibidor da ribonuclease (IR), que se liga a certas ribonucleases com maior afinidade, impedindo-as de “atacar” o RNA. O IR é usado na maioria dos laboratórios que estudam RNA para proteger as suas amostras da degradação por RNases ambientais em condições de laboratório.

Por isso, os biotecnologistas primeiro fizeram algumas modificações na estrutura molecular do mRNA para torná-lo mais estável. Basicamente, o que os cientistas fizeram foi modificar os nucleotídeos do mRNA usando versões modificadas mais estáveis. É algo como mudar alguns ingredientes do chocolate para que este não derreta muito sem perder a sua essência.

Para evitar qualquer erro, os investigadores não só precisam de fazer alterações químicas no mRNA e envolvê-lo numa camada protetora, como também necessitaram armazená-lo em baixas temperaturas até que as reações químicas parem.

Conforme a temperatura vai descendo, tudo isto acontece de uma forma mais lenta, portanto, as reações químicas desencadeadas pelas enzimas que bloqueiam o RNA são retardadas. É o mesmo que congelar os alimentos para evitar que se estraguem.

Por que razão são necessárias baixas temperaturas?
Além do seu mecanismo de ativação imunológica, as duas vacinas com aprovação pendente têm algo em comum. Uma membrana de nano-partículas lipídicas que envolve o mRNA e o cobre com uma espécie de proteção. Nos diferentes lipídios utilizados pela Moderna e Pfizer / BioNTech residem as diferenças de temperatura que a preservação de suas respetivas vacinas exige.

A longo prazo, a vacina da Moderna pode ser armazenada a -20 ⁰C, enquanto a vacina da Pfizer / BioNTech precisa ser congelada a -70 ⁰C, uma temperatura ainda mais baixa do a que se faz sentir no inverno da Antártica.

Ambas as vacinas exigem que os pacientes recebam duas injeções com três semanas de intervalo. Isso significa duplicar os requisitos de capacidade, o que traz algumas complicações logísticas, como é o caso de centros de saúde, hospitais e outros locais de vacinação que neste momento não se encontram preparados para armazenar vacinas a tão baixas temperaturas.

Para já, estão em processo de desenvolvimento os primeiros ensaios de uma vacina termoestável, mas ainda há um longo caminho a percorrer.

ZAP //