Vacinas podem ser divididas em vários tipos diferentes, mas, em última análise, funcionam com base no mesmo princípio. Isto é para estimular a resposta imunológica para reconhecer um patógeno (um organismo causador de doença) ou parte de um patógeno. Uma vez que o sistema imunológico tenha sido treinado para reconhecer isto, se o corpo for mais tarde exposto ao patógeno, ele será removido do corpo. Especificamente, o sistema imunológico reconhece ‘antígenos’ estranhos, partes do patógeno na superfície ou dentro do patógeno, que não são normalmente encontrados no corpo.
Vacinas de Patógeno Completo
O método mais antigo e mais conhecido de vacinação é usar todo o patógeno causador da doença em uma vacina para produzir uma resposta imunológica semelhante àquela observada durante a infecção natural. O uso do patógeno em seu estado natural causaria a doença ativa e poderia ser potencialmente perigoso para o indivíduo que a recebe e arriscar a disseminação da doença para outros. Para evitar isso, as vacinas modernas utilizam patógenos que foram alterados.
Vacinas atenuadas em directo
Vacinas atenuadas em directo contêm bactérias ou vírus inteiros que foram “enfraquecidos”(atenuados) para que criem uma resposta imunitária protectora mas não causem doenças em pessoas saudáveis. Para a maioria das vacinas modernas este “enfraquecimento” é conseguido através da modificação genética do patógeno, quer como um fenómeno natural ou como uma modificação introduzida especificamente pelos cientistas.
As vacinas vivas tendem a criar uma resposta imunitária forte e duradoura e incluem algumas das nossas melhores vacinas. No entanto, as vacinas vivas podem não ser adequadas para pessoas cujo sistema imunológico não funciona, quer devido ao tratamento medicamentoso, quer devido a doenças subjacentes. Isto porque os vírus ou bactérias enfraquecidos podem, em alguns casos, multiplicar-se demasiado e podem causar doenças nestas pessoas.
Viver as vacinas atenuadas usadas na programação do Reino Unido:
- Vacina contra o Rotavirus
- Vacina contra o MMR
- Vacina contra a gripe nasal
- Vacina contra o Ringles
- Vacina contra a varicela vacina (apenas grupos especiais)
- vacina contra a tuberculose (apenas grupos especiais)
Vacinas de viagem em directo utilizadas no Reino Unido:
- Vacina contra a febre amarela
- Vacina contra a febre tifóide oral (não a vacina injetada)
Vacinas inativadas
Vacinas inativadas contêm bactérias ou vírus inteiros que foram mortos ou foram alterados, de modo que não podem se replicar. Como as vacinas inativadas não contêm nenhuma bactéria ou vírus vivos, elas não podem causar as doenças contra as quais protegem, mesmo em pessoas com sistemas imunológicos gravemente debilitados. Contudo, as vacinas inativadas nem sempre criam uma resposta imunológica tão forte ou duradoura como as vacinas vivas atenuadas.
‘Vacinas “Whole killed” usadas na programação do Reino Unido:
- Vacina contra a poliomielite inactivada ou IPV (na vacina 6 em 1, reforço pré-escolar), vacina para adolescentes e tosse convulsa na gravidez)
- algumas vacinas inactivadas contra a gripe que são descritas como ‘virião dividido’
- Vacina contra a hepatite A (apenas grupos especiais)
Exemplos de vacinas de viagem ‘totalmente mortas’ usadas no Reino Unido:
- Vacina contra a rábia
- Vacina contra a encefalite japonesa
Vacinas de subunidade
A maior parte das vacinas da tabela do Reino Unido são vacinas de subunidade que não contêm nenhuma bactéria ou vírus inteiros. Em vez disso, estas vacinas normalmente contêm um ou mais antígenos específicos (ou “bandeiras”) da superfície do patógeno. A vantagem das vacinas de subunidade sobre as vacinas do patógeno inteiro é que a resposta imunológica pode se concentrar no reconhecimento de um pequeno número de alvos antigênicos (“bandeiras”).
As vacinas de subunidades nem sempre criam uma resposta imunológica tão forte ou duradoura como as vacinas vivas atenuadas. Normalmente requerem doses repetidas inicialmente e doses de reforço subsequentes nos anos seguintes. Os adjuvantes são frequentemente adicionados às vacinas das subunidades. Estas são substâncias que ajudam a fortalecer e alongar a resposta imunológica à vacina. Como resultado, as reacções locais comuns (como um braço dorido) podem ser mais perceptíveis e frequentes com estes tipos de vacinas.
Vacinas ProteicasRecombinantes
VacinasRecombinantes são feitas usando células bacterianas ou leveduras para fabricar a vacina. Um pequeno pedaço de DNA é retirado do vírus ou da bactéria contra a qual queremos proteger e inserido nas células de fabrico. Por exemplo, para fabricar a vacina contra a hepatite B, parte do DNA do vírus da hepatite B é inserido no DNA das células de levedura. Estas células de levedura são então capazes de produzir uma das proteínas de superfície do vírus da hepatite B, e esta é purificada e utilizada como ingrediente activo na vacina.
A maior parte das vacinas da tabela do Reino Unido são vacinas de subunidade que não contêm nenhuma bactéria ou vírus inteiros. (“Acellular” significa “não conter células inteiras”). Em vez disso, estes tipos de vacinas contêm polissacarídeos (açúcares) ou proteínas da superfície de bactérias ou vírus. Estes polissacáridos ou proteínas são as partes que o nosso sistema imunitário reconhece como “estranhas”, e são referidas como antigénios. Mesmo que a vacina possa conter apenas algumas das milhares de proteínas de uma bactéria, elas são suficientes em si mesmas para desencadear uma resposta imunológica que pode proteger contra a doença.
Vacinas recombinantes usadas na programação do Reino Unido:
- Vacina contra hepatite B (na vacina 6 em 1 e como a vacina separada contra hepatite B)
- Vacina contra hepatite B
- Vacina contra hepatite B. Contém proteínas da superfície da bactéria meningocócica. Três das proteínas são feitas usando tecnologia recombinante.
Vacinas toxóides
Algumas bactérias libertam toxinas (proteínas venenosas) quando atacam o corpo, e é contra as toxinas e não contra as bactérias em si que queremos ser protegidos. O sistema imunológico reconhece estas toxinas da mesma forma que reconhece outros antígenos na superfície das bactérias, e é capaz de montar uma resposta imunológica a elas. Algumas vacinas são feitas com versões inativadas destas toxinas. Elas são chamadas “toxoides” porque parecem toxinas mas não são venenosas. Elas provocam uma forte resposta imunológica.
Vacinas toxóides usadas na agenda do Reino Unido:
- Vacina contra difteria (na vacina 6 em 1, reforço pré-escolar, reforço adolescente e tosse convulsa na gravidez)
- Vacina contra tétano (na vacina 6 em 1, vacina de reforço pré-escolar, reforço adolescente e tosse convulsa na gravidez)
- vacina contra a coqueluche (tosse convulsa) (na vacina 6 em 1, reforço pré-escolar e vacina contra a tosse convulsa na gravidez). Contém toxoide de coqueluche, juntamente com proteínas da superfície da bactéria tosse convulsa. É frequentemente chamada de vacina ‘acelular’.
Vacinas conjugadas
‘conjugada’ significa ‘ligada’ ou ‘unida’. Com algumas bactérias, para obter proteção de uma vacina você precisa treinar o sistema imunológico para responder a polissacarídeos (açúcares complexos na superfície das bactérias) ao invés de proteínas. Mas nos primeiros tempos das vacinas de polissacarídeos descobriu-se que elas não funcionavam bem em bebês e crianças pequenas.
Os pesquisadores descobriram que elas funcionavam muito melhor se o polissacarídeo estivesse ligado (conjugado) a algo mais que criasse uma forte resposta imunológica. Na maioria das vacinas conjugadas, o polissacarídeo está ligado à difteria ou à proteína toxoide do tétano (ver “Vacinas toxoide” acima). O sistema imunológico reconhece estas proteínas muito facilmente e isto ajuda a gerar uma resposta imunológica mais forte ao polissacarídeo.
Em folhas de informação do produto o toxoide da difteria é frequentemente chamado ‘CRM197 proteína transportadora’, porque é quase o mesmo que o toxoide da difteria, mas não é bem assim.
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Vacinas conjugadas usadas na programação do Reino Unido:
- Vacina Hib (na vacina 6 em 1 e vacina Hib/MenC), que contém um polissacarídeo unido ao tétano toxoide
- Vacina MenC (na vacina Hib/MenC), que contém um polissacarídeo unido ao tétano toxoide
- PCV (vacina pneumocócica infantil), que contém polissacarídeos da superfície de 13 tipos da bactéria que causa a doença pneumocócica unida à difteria toxoide (CRM197)
- MenACWY, que contém polissacarídeos da superfície de quatro tipos de bactérias que causam a doença meningocócica unida à difteria ou tétano toxoide
Existe também uma vacina conjugada para a febre tifóide, chamada Vacina Conjugada Tifóide (TCV). Esta vacina mostrou-se eficaz em um estudo conduzido pelo Oxford Vaccine Group, e é recomendada pela OMS para proteger as crianças da febre tifóide em regiões endêmicas como o Nepal e Bangladesh.
Vírus Like Particles
Vírus-like Particles (VLPs) são moléculas que se assemelham muito a vírus, mas não são infecciosas porque não contêm material genético viral. Elas podem ocorrer naturalmente ou ser sintetizadas através da expressão individual de proteínas estruturais virais, que podem então se auto-montar na estrutura semelhante a vírus. Em alguns casos, os antígenos de uma vacina VLP são as próprias proteínas estruturais virais. Alternativamente, os VLPs podem ser fabricados para apresentar antígenos de outro patógeno na superfície, ou mesmo múltiplos patógenos ao mesmo tempo. Como cada VLP tem múltiplas cópias de um antígeno em sua superfície, é mais eficaz para estimular uma resposta imunológica do que uma única cópia. Em alguns casos, as proteínas estruturais do VLP podem atuar como adjuvantes, ajudando a fortalecer a resposta imunológica ao antígeno alvo primário.
Um punhado de vacinas baseadas no VLP são atualmente utilizadas no mundo inteiro:
- Vacina contra a hepatite B
- Vacina contra o VLP
Vacinas contra o VLP
Vesículas de membrana externa (OMV) são naturalmente produzidas por bactérias e são essencialmente uma bolha da membrana celular externa bacteriana. Esta contém muitos dos antígenos encontrados na membrana celular, mas é uma partícula não-infecciosa. No laboratório, estes OMVs podem ser colhidos de bactérias para serem usados como vacinas. Os OMVs também podem ser modificados para que antígenos tóxicos sejam removidos e antígenos adequados para estimular uma resposta imune possam ser mantidos. Os OMVs também actuam naturalmente como adjuvantes. Esta é uma tecnologia mais recente de vacinas, por isso há poucos exemplos licenciados:
- Vacina contra o meningocócico B (vacina meningocócica B)
Vacinas contra o ácido nucleico
As vacinas contra o ácido nucleico funcionam de uma forma diferente das outras vacinas, uma vez que não fornecem o antígeno proteico para o organismo. Em vez disso, fornecem as instruções genéticas do antígeno às células do corpo e, por sua vez, as células produzem o antígeno, o que estimula uma resposta imunológica. As vacinas de ácido nucleico são rápidas e fáceis de desenvolver, e fornecem uma promessa significativa para o desenvolvimento de vacinas no futuro.
RNA vacinas
RNA vacinas usam mRNA (RNA mensageiro) dentro de uma membrana lipídica (gordura). Esta cobertura de gordura protege o mRNA quando este entra pela primeira vez no corpo, e também o ajuda a entrar no interior das células através da fusão com a membrana celular. Uma vez que o mRNA está dentro da célula, máquinas dentro da célula o traduzem para a proteína antigênica. Este mRNA dura normalmente alguns dias, mas nesse tempo é feito antígeno suficiente para estimular uma resposta imunológica. Ele é então naturalmente decomposto e removido pelo corpo. As vacinas de RNA não são capazes de se combinar com o código genético humano (DNA).
Existem actualmente duas vacinas de RNA autorizadas para uso de emergência no Reino Unido. A Pfizer BioNTech e a Moderna COVID-19 vacinas são ambas vacinas de RNA.
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Vacinas DNA
DNA é mais estável que o mRNA, por isso não requer a mesma protecção inicial. As vacinas de DNA são tipicamente administradas juntamente com uma técnica chamada electroporação. Isto usa ondas eletrônicas de baixo nível para permitir que as células do corpo tomem a vacina de DNA. O DNA deve ser traduzido para o mRNA dentro do núcleo celular antes de poder ser posteriormente traduzido para antígenos proteicos que estimulam uma resposta imunológica.
Não existem actualmente vacinas de DNA licenciadas, mas existem muitas em desenvolvimento.
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Vacinas virais vetoriais
As vacinas com ácido nucleico, vacinas virais vetoriais são uma tecnologia mais recente, usando vírus inofensivos para entregar o código genético dos antígenos da vacina alvo às células do corpo, de modo que eles possam produzir antígenos protéicos para estimular uma resposta imunológica. As vacinas víricas vetoriais são cultivadas em linhas celulares e podem ser desenvolvidas rápida e facilmente em grande escala. As vacinas víricas vetoriais são significativamente mais baratas de produzir na maioria dos casos em comparação com as vacinas de ácidos nucléicos e muitas vacinas de subunidades.
Replicando
Replicando vetores virais mantém a capacidade de fazer novas partículas virais ao mesmo tempo em que fornece o antígeno da vacina quando usada como uma plataforma de entrega de vacinas. Assim como as vacinas vivas atenuadas de patógenos inteiros, isto tem a vantagem inerente como um vírus replicador de que pode fornecer uma fonte contínua de antígeno vacinal durante um longo período de tempo, em comparação com as vacinas não replicadoras, e assim é provável que produza uma resposta imunológica mais forte. Uma única vacina pode ser suficiente para dar proteção.
Os vectores virais replicantes são normalmente seleccionados de forma a que os próprios vírus sejam inofensivos, ou atenuados, pelo que enquanto estiverem a infectar o hospedeiro, não podem causar doenças. Apesar disso, como ainda há replicação viral, há uma chance maior de eventos adversos (reações) leves com estas vacinas.
Uma vacina para prevenir Ebola chamada Ervebo (rVSV-ZEBOV) usa um vírus de estomatite vesiculosa recombinante. Esta vacina foi aprovada em toda a Europa para uso em 2019, e tem sido usada em múltiplos surtos de Ébola para proteger mais de 90.000 pessoas. A vacina tem sido usada principalmente na “vacinação em anel”, onde os contatos próximos de uma pessoa infectada são vacinados para evitar a propagação do vírus.
Não-replicante
Vetores virais não-replicantes não retêm a capacidade de fazer novas partículas virais durante o processo de entrega do antígeno da vacina à célula. Isto porque os genes virais chave que permitem a replicação do vírus foram removidos no laboratório. Isto tem a vantagem de que a vacina não pode causar doença e os eventos adversos associados à replicação do vetor viral são reduzidos. Contudo, o antígeno da vacina só pode ser produzido enquanto a vacina inicial permanecer em células infectadas (alguns dias). Isto significa que a resposta imunológica é geralmente mais fraca do que com a replicação de vetores virais e doses de reforço são provavelmente necessárias.
Uma vacina viral vetorizada desenvolvida para prevenir o Ébola foi licenciada para uso pela Agência Europeia de Medicamentos em julho de 2020. A vacina Oxford-AstraZeneca COVID-19, que foi aprovada para uso emergencial pelo MHRA em dezembro de 2020, também utiliza um vetor viral não replicável chamado ChAdOx1.
Este diagrama mostra como funciona a vacina Oxford-AstraZeneca COVID-19: