Cientistas de Stanford descobriram que uma bactéria inofensiva da pele desencadeia uma poderosa resposta imunológica. Ao ajustar uma proteína bacteriana, eles a transformaram em uma vacina viva, treinando o sistema imunológico para combater doenças como tétano e difteria.
Os camundongos que receberam essa bactéria de bioengenharia desenvolveram forte imunidade, sobrevivendo a doses letais de toxinas. Com testes em humanos no horizonte, isso pode revolucionar a vacinação – tópica, indolor e altamente eficaz.
Um futuro sem agulhas?
Imagine um mundo onde ser vacinado é tão simples quanto esfregar um creme na pele – sem agulhas, sem dor e sem efeitos colaterais desagradáveis como febre, inchaço ou dor. Não há longas filas na clínica e, o melhor de tudo, é acessível.
Graças a pesquisadores da Universidade de Stanford, esse futuro pode estar mais próximo do que pensamos. Ao aproveitar uma bactéria comum da pele encontrada em quase todos, os cientistas estão explorando uma abordagem revolucionária para a vacinação.
“Todos nós odiamos agulhas – todo mundo odeia”, disse Michael Fischbach, PhD, professor da família Liu (Liao) e professor de bioengenharia. “Não encontrei uma única pessoa que não goste da ideia de que é possível substituir uma injeção por um creme.”
O papel negligenciado das bactérias da pele
Surpreendentemente, a pele humana é um ambiente hostil para a maioria dos micróbios, de acordo com Fischbach. “É incrivelmente seco, muito salgado para a maioria das criaturas unicelulares e não há muito o que comer. Não consigo imaginar que nada queira morar lá.”
Mas alguns micróbios resistentes o chamam de lar. Entre eles está Staphylococcus epidermidis, uma espécie bacteriana geralmente inofensiva que coloniza a pele.
“Esses insetos residem em todos os folículos pilosos de praticamente todas as pessoas do planeta”, disse Fischbach.
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Os imunologistas talvez tenham negligenciado nossas bactérias colonizadoras da pele, disse Fischbach, porque elas não parecem contribuir muito para o nosso bem-estar. “Nós apenas assumimos que não há muita coisa acontecendo lá.”
Isso acaba sendo errado. Nos últimos anos, Fischbach e seus colegas descobriram que o sistema imunológico monta uma resposta muito mais agressiva contra S. epidermidis do que se esperava.
Em um estudo publicado recentemente na Nature, Fischbach e seus colegas se concentraram em um aspecto fundamental da resposta imune – a produção de anticorpos. Essas proteínas especializadas podem aderir a características bioquímicas específicas de micróbios invasores, muitas vezes impedindo-os de entrar nas células ou viajar sem serem molestados pela corrente sanguínea para lugares que não deveriam ir. Os anticorpos individuais são extremamente exigentes quanto ao que seguem. Cada molécula de anticorpo normalmente tem como alvo uma característica bioquímica específica pertencente a uma única espécie ou cepa microbiana.
Fischbach e o pós-doutorando Djenet Bousbaine, PhD, respectivamente o autor sênior e principal do estudo, e seus colegas queriam saber: o sistema imunológico de um camundongo, cuja pele normalmente não é colonizada por S. epidermidis, montaria uma resposta de anticorpos a esse microrganismo se ele aparecesse lá?
(Anticorpo) Níveis sem causa?
Os experimentos iniciais, realizados por Bousbaine, eram simples: mergulhe um cotonete em um frasco contendo S. epidermidis. Esfregue o cotonete suavemente na cabeça de um rato normal – não há necessidade de raspar, enxaguar ou lavar o pelo – e coloque o rato de volta na gaiola. Tire sangue em pontos de tempo definidos nas próximas seis semanas, perguntando: O sistema imunológico deste camundongo produziu algum anticorpo que se liga a S. epidermidis?
A resposta do anticorpo dos camundongos ao S. epidermidis foi “um choque”, disse Fischbach. “Os níveis desses anticorpos aumentaram lentamente, depois um pouco mais – e depois ainda mais.” Com seis semanas, eles atingiram uma concentração maior do que se esperaria de uma vacinação regular – e permaneceram nesses níveis.
Anticorpos como defesa integrada
“É como se os ratos tivessem sido vacinados”, disse Fischbach. Sua resposta de anticorpos foi tão forte e específica como se estivesse reagindo a um patógeno.
“A mesma coisa parece estar ocorrendo naturalmente em humanos”, disse Fischbach. “Recebemos sangue de doadores humanos e descobrimos que seus níveis circulantes de anticorpos direcionados a S. epidermidis eram tão altos quanto qualquer coisa contra a qual somos vacinados rotineiramente.”
Isso é intrigante, disse ele: “Nossa feroz resposta imunológica a essas bactérias comensais que vagam do outro lado da importante barreira antimicrobiana que chamamos de pele parece não ter propósito”.
O que está acontecendo? Pode se resumir a uma frase rabiscada pelo poeta Robert Frost do início do século 20: “Boas cercas fazem bons vizinhos”. A maioria das pessoas pensou que a cerca era a pele, disse Fischbach. Mas está longe de ser perfeito. Sem a ajuda do sistema imunológico, ele seria violado muito rapidamente.
“A melhor cerca são esses anticorpos. Eles são a maneira do sistema imunológico de nos proteger dos inevitáveis cortes, arranhões, cortes e arranhões que acumulamos em nossa existência diária”, disse ele.
Enquanto a resposta do anticorpo a um patógeno infeccioso começa somente depois que o patógeno invade o corpo, a resposta ao S. epidermidis acontece preventivamente, antes que haja qualquer problema. Dessa forma, o sistema imunológico pode responder, se necessário – digamos, quando há uma ruptura na pele e o inseto normalmente inofensivo sobe e tenta pegar uma carona em nossa corrente sanguínea.
Projetando uma vacina viva
Passo a passo, a equipe de Fischbach transformou S. epidermidis em uma vacina viva e plug-and-play que pode ser aplicada topicamente. Eles aprenderam que a parte de S. epidermidis mais responsável por desencadear uma poderosa resposta imune é uma proteína chamada Aap. Essa grande estrutura semelhante a uma árvore, cinco vezes o tamanho de uma proteína média, se projeta da parede celular bacteriana. Eles acham que ele pode expor alguns de seus pedaços mais externos a células sentinelas do sistema imunológico que periodicamente rastejam pela pele, coletam amostras de folículos pilosos, pegam trechos de tudo o que está batendo na “folhagem” de Aap e os levam de volta para dentro para mostrar a outras células imunológicas responsáveis por cozinhar uma resposta apropriada de anticorpos visando esse item.
(Fischbach é co-autor de um estudo liderado por Yasmine Belkaid, PhD, diretora do Instituto Pasteur e co-autora do estudo da equipe de Fischbach, que aparecerá na mesma edição da Nature. Este estudo complementar identifica as células imunes sentinelas, chamadas células de Langerhans, que alertam o resto do sistema imunológico para a presença de S. epidermidis na pele.)
