Vacina

---

Antecedentes

O desenvolvimento de vacinas para proteção contra doenças virais é uma das marcas da medicina moderna. A primeira vacina foi produzida por Edward Jenner em 1796 na tentativa de fornecer proteção contra a varíola. Jenner notou que as leiteiras que contraíram varíola bovina, uma infecção relativamente inócua, pareciam ser resistentes à varíola, uma doença em humanos que regularmente atingia níveis epidêmicos com taxas de mortalidade extremamente altas.

Jenner teorizou (corretamente) que a varíola bovina, uma doença dos animais, era semelhante à varíola. Ele concluiu que a reação humana a uma injeção de vírus da varíola bovina de alguma forma ensinaria o corpo humano a responder a ambos os vírus, sem causar doenças graves ou morte. Hoje, a varíola está totalmente erradicada. Existem apenas duas amostras congeladas desse vírus virulento (uma nos Estados Unidos, a outra na Rússia) e, em meados de 1995, há um sério debate científico sobre se as amostras devem ser destruídas ou mantidas para estudos laboratoriais adicionais.

Um vírus é uma pequena porção de RNA (ácido ribonucléico) e / ou DNA (ácido desoxirribonucléico), o material em todas as células vivas que instrui a célula como crescer e se reproduzir. Os vírus não se reproduzem por si próprios, mas apenas assumindo o controle do núcleo de uma célula hospedeira e instruindo-a a produzir vírus adicionais. Quando um vírus invade com sucesso um organismo, ele assume o processo de crescimento celular no hospedeiro.

Em circunstâncias normais, o corpo humano responde à invasão viral de várias maneiras diferentes. A imunidade generalizada a um vírus pode ser desenvolvida pelas células do corpo que são alvos da invasão viral. Nesta situação, os vírus são impedidos de obter acesso às células hospedeiras. Uma proteção mais comum é a capacidade do corpo de desenvolver células sanguíneas e linfáticas que destroem ou limitam a eficácia do vírus invasor. Freqüentemente, um corpo humano infectado "aprenderá" como responder a um vírus específico no futuro, de modo que uma única infecção, especialmente de um vírus relativamente benigno, geralmente ensina o corpo a responder a invasões adicionais do mesmo vírus. O resfriado comum, por exemplo, é causado por uma entre várias centenas de vírus. Depois de se recuperar de um resfriado, a maioria das pessoas é resistente ao vírus específico que causou o resfriado específico, embora vírus de resfriado semelhantes ainda causem sintomas semelhantes ou idênticos. Para alguns vírus inócuos, uma pessoa pode até desenvolver imunidade sem ficar visivelmente doente.

Famílias de vírus

Geralmente, existem várias variações ou cepas de qualquer vírus em particular. Dependendo do número de variedades, um biólogo pode agrupar os vírus como tipos ou cepas. As vacinas freqüentemente são feitas de mais de um grupo de vírus relacionados; uma reação preventiva à vacinação multivalente provavelmente causará imunidade a quase todas as variantes do grupo, ou pelo menos àquelas variantes que uma pessoa provavelmente encontrará. A escolha dos membros específicos do grupo a serem usados ​​em uma vacina é feita com muito cuidado e deliberação.

O processo de fabricação

A fabricação de uma vacina antivírus hoje é um processo complicado, mesmo após o árduo tarefa de criar uma vacina potencial em laboratório. A mudança da fabricação de uma vacina potencial em pequenas quantidades para a fabricação de galões de vacina segura em uma situação de produção é dramática, e um procedimento laboratorial simples pode não ser adequado para uma situação de "aumento de escala".

A semente

• 1 A fabricação começa com pequenas quantidades de um vírus específico (ou semente). O vírus deve estar livre de impurezas, incluindo outros vírus semelhantes e até variações do mesmo tipo de vírus. Além disso, a semente deve ser mantida em condições "ideais", geralmente congeladas, que evitam que o vírus se torne mais forte ou mais fraco do que o desejado. Armazenado em pequenos recipientes de vidro ou plástico, quantidades tão pequenas quanto apenas 5 ou 10 centímetros cúbicos, mas contendo milhares, senão milhões de vírus, acabarão por levar a várias centenas de litros de vacina. Os freezers são mantidos em temperaturas especificadas; gráficos e / ou mostradores fora do freezer mantêm um registro contínuo da temperatura. Os sensores irão disparar sinais de alarme sonoro e / ou alarmes de computador se a temperatura do freezer sair da faixa.

Crescendo o vírus

• 2 Após descongelar e aquecer o vírus da semente sob condições cuidadosamente especificadas (ou seja, em temperatura ambiente ou em banho-maria), a pequena quantidade de células de vírus é colocada em uma "fábrica de células", uma pequena máquina que, com o adição de um meio apropriado, permite que as células do vírus se multipliquem. Cada tipo de vírus cresce melhor em um meio específico para ele, estabelecido em procedimentos de laboratório de pré-fabricação, mas todos contêm proteínas de mamíferos de uma forma ou de outra, como a proteína purificada do sangue de vaca. O meio também contém outras proteínas e compostos orgânicos que estimulam a reprodução das células do vírus. No que diz respeito ao vírus, o meio de uma fábrica de células é um hospedeiro para a reprodução. Misturado com o meio apropriado, em temperatura apropriada e com um período de tempo predeterminado, os vírus se multiplicarão.
• 3 Além da temperatura, outros fatores devem ser monitorados, incluindo o pH da mistura. O pH é uma medida de acidez ou basicidade, medida em uma escala de 0 a 14, e os vírus devem ser mantidos em um pH definido dentro da fábrica de células. Água pura, que é nem ácido nem básico (neutro) tem um pH de 7. Embora o recipiente no qual as células estão crescendo seja não muito grande (talvez do tamanho de um pote de 4 a 8 quartos), há um número impressionante de válvulas, tubos e sensores conectados a ele. Os sensores monitoram o pH e a temperatura, e existem várias conexões para adicionar meios ou produtos químicos, como oxigênio para manter o pH, locais para retirar amostras para análise microscópica e arranjos estéreis para adicionar os componentes da fábrica de células e retirar o produto intermediário quando está pronto.
• 4 O vírus da fábrica de células é então separado do meio e colocado em um segundo meio para crescimento adicional. Os primeiros métodos de 40 ou 50 anos atrás usavam uma garrafa para conter a mistura, e o crescimento resultante era uma única camada de vírus flutuando no meio. Logo se descobriu que, se a garrafa fosse virada enquanto os vírus cresciam, ainda mais vírus poderiam ser produzidos, porque uma camada de vírus crescia em todas as superfícies internas da garrafa. Uma descoberta importante na década de 1940 foi que o crescimento celular é muito estimulado pela adição de enzimas a um meio, sendo a mais comumente usada a tripsina. Uma enzima é uma proteína que também funciona como um catalisador na alimentação e no crescimento das células.
  Na prática atual, as garrafas não são usadas. O vírus em crescimento é mantido em um recipiente maior, mas semelhante ao da fábrica de células, e misturado com "grânulos", perto de partículas microscópicas às quais os vírus podem se prender. O uso dos grânulos proporciona ao vírus uma área muito maior para se fixar e, conseqüentemente, um crescimento muito maior do vírus. Como na fábrica de células, a temperatura e o pH são estritamente controlados. O tempo gasto no cultivo do vírus varia de acordo com o tipo de vírus que está sendo produzido e é, em cada caso, um segredo bem guardado do fabricante.
  

Separação

• 5 Quando há um número suficiente de vírus, eles são separados das contas de uma ou mais maneiras. O caldo pode ser forçado a passar por um filtro com aberturas grandes o suficiente para permitir a passagem dos vírus, mas pequenas o suficiente para impedir a passagem dos grânulos. A mistura pode ser centrifugada várias vezes para separar o vírus dos grânulos em um recipiente de onde podem ser retirados. Ainda outra alternativa pode ser inundar a mistura de grânulos com outro meio que elimine o vírus dos grânulos.

Selecionando a cepa

A eventual vacina será feita de vírus atenuado (enfraquecido) ou de um vírus morto. A escolha de um ou outro depende de uma série de fatores, incluindo a eficácia da vacina resultante e seus efeitos secundários. A vacina Ru, desenvolvida quase todos os anos em resposta a novas variantes do vírus causador, é sempre uma vacina atenuada. A virulência de um vírus pode ditar a escolha; A vacina contra a raiva, por exemplo, é sempre uma vacina morta.

• 6 Se a vacina for atenuada, o vírus geralmente é atenuado antes de passar pelo processo de produção. As cepas cuidadosamente selecionadas são cultivadas (cultivadas) repetidamente em vários meios. Existem cepas de vírus que realmente se tornam mais fortes à medida que crescem. Essas cepas são claramente inutilizáveis ​​para uma vacina atenuada. Outras cepas tornam-se muito fracas à medida que são cultivadas repetidamente e também são inaceitáveis ​​para o uso de vacinas. Como o mingau, a cadeira e a cama de que a Cachinhos Dourados gostava, apenas alguns vírus são "perfeitos", atingindo um nível de atenuação que os torna aceitáveis ​​para o uso de vacinas, e não mudam de intensidade. A tecnologia molecular recente tornou possível a atenuação de vírus vivos por manipulação molecular, mas esse método ainda é raro.
• 7 O vírus é então separado do meio em que foi cultivado. Vacinas de vários tipos (como a maioria) são combinadas antes da embalagem. A quantidade real de vacina administrada a um paciente será relativamente pequena em comparação com o meio em que é administrada. As decisões sobre o uso de água, álcool ou alguma outra solução para uma vacina injetável, por exemplo, são tomadas após repetidos testes de segurança, esterilidade e estabilidade.

Controle de qualidade

Para proteger a pureza da vacina e a segurança dos trabalhadores que fabricam e embalam a vacina, as condições de limpeza do laboratório são observadas durante todo o procedimento. Todas as transferências de vírus e mídia são conduzidas em condições estéreis, e todos os instrumentos usados ​​são esterilizados em uma autoclave (uma máquina que mata organismos pelo calor, e que pode ser tão pequena quanto uma caixa de joias ou tão grande quanto um elevador) antes e depois do uso. Os trabalhadores que executam os procedimentos usam roupas de proteção que incluem batas tyvek descartáveis, luvas, botas, redes para o cabelo e máscaras faciais. As próprias salas de fabricação são especialmente climatizadas para que haja um número mínimo de partículas no ar.

O processo de aprovação

Para que medicamentos prescritos sejam vendidos nos Estados Unidos, um fabricante de medicamentos deve atender aos requisitos de licenciamento estritos estabelecidos por lei e impostos pela Food and Drug Administration (FDA).

Todos os medicamentos prescritos devem passar por três fases de teste, embora os dados da segunda fase às vezes possam ser usados ​​para atender aos requisitos da terceira fase. Os testes de fase 1 devem provar que um medicamento é seguro ou, pelo menos, que nenhum efeito adverso ou inesperado ocorrerá com sua administração. Se um medicamento passar no teste de Fase I, ele deve ser testado em seguida quanto à eficácia - ele deve fazer o que deve fazer; não se pode vender remédios inúteis ou que reivindicam um efeito que não têm. Finalmente, o teste de Fase III é projetado para quantificar a eficácia de um medicamento ou droga. Embora se espere que as vacinas tenham eficácia próxima a 100%, certos medicamentos podem ser aceitáveis ​​mesmo que tenham eficácia limitada, desde que o médico prescritor conheça as probabilidades.

Todo o processo de fabricação é revisado cuidadosamente pelo FDA, que examina os registros dos procedimentos e também visita o local de fabricação. Cada etapa do processo de fabricação deve ser documentada e o fabricante deve demonstrar um "estado de controle" para o processo de fabricação. Isso significa que registros escrupulosos devem ser mantidos para cada etapa do processo e deve haver instruções por escrito para cada etapa do processo. Exceto em casos de erro grave, o FDA não determina se cada etapa de um processo está correta, mas apenas se é segura e está documentada o suficiente para ser executada conforme estipula o fabricante.

O Futuro

A produção de uma vacina antiviral segura e utilizável envolve um grande número de etapas que, infelizmente, nem sempre podem ser realizadas para todos os vírus. Ainda há muito a ser feito e aprendido. Os novos métodos de manipulação molecular levaram mais de um cientista a acreditar que a tecnologia da vacina só agora está entrando em uma "era de ouro". Refinamentos das vacinas existentes são possíveis no futuro. A vacina contra a raiva, por exemplo, produz efeitos colaterais que a tornam insatisfatória para a imunização em massa; nos Estados Unidos, a vacina contra a raiva agora é usada apenas em pacientes que contraíram o vírus de um animal infectado e provavelmente, sem imunização, desenvolverão a doença fatal.

O vírus HIV, que os biólogos acreditam ser a causa da AIDS, atualmente não é compatível com os métodos tradicionais de produção de vacinas. O vírus da AIDS muda rapidamente de uma cepa para outra, e qualquer cepa dada não parece conferir imunidade contra outras cepas. Além disso, um efeito imunizante limitado de vírus atenuado ou morto não pode ser demonstrado em laboratório ou em animais de teste. Nenhuma vacina contra o HIV ainda foi desenvolvida.