• Luiza Zainotti

Global Immunotalks: "Probing the Human Immune Response to Viruses and Vaccines"- Dr. Bali Pulendran

Na última semana, o Global Immunotalks contou com a apresentação do Dr. Bali Pulendran, da Universidade de Stanford. Em sua palestra, intitulada “Sondando as Respostas Imunológicas humanas frente à Vacinas e Vírus”, o pesquisador falou um pouco sobre a análise do perfil da resposta imune desencadeada pela imunização, utilizando uma abordagem baseada em sistemas biológicos. De maneira muito interessante, o pesquisador também comentou sobre a importância de focar no translacional e da integração entre modelos animais e humanos para os estudos no campo das vacinas.

Considerando a existência de diversas variáveis existentes dentre toda a população, uma pergunta central no contexto das vacinas é “como essas variáveis afetam a resposta imune frente às vacinas?”. O primeiro tópico da palestra foi direcionado justamente nesse sentido, focando no impacto da microbiota no sistema imune.

O pesquisador trouxe informações importantes a respeito da abordagem de se utilizar a imunização e sistemas biológicos para explicar a imunogenicidade de uma vacina. Os primeiros dados referentes a isso foram obtidos a partir de um modelo de imunização com a vacina da febre amarela. As pessoas eram imunizadas, tinham seu sangue coletado e, usando diversos ensaios biológicos, os pesquisadores definiram um perfil de expressão genética característica induzida pela vacinação, assim como a magnitude das respostas mediadas por anticorpos neutralizantes e linfócitos TCD8.

Essa abordagem para estudo da imunogenicidade e eficácia das vacinas também foi aplicada em outros modelos como é o caso da influenza sazonal. Esse estudo trouxe importantes informações acerca do impacto da microbiota nas respostas imunes frente à vacinação. Inicialmente, foi observado que a expressão do receptor TLR5 era positivamente correlacionada à resposta dos anticorpos contra o Influenza após a vacinação. Além disso, camundongos deficientes para esse receptor tinham sua resposta mediada por anticorpos prejudicada em relação aos animais selvagens. O mesmo foi observado após a imunização de animais selvagens tratados com antibióticos e de animais selvagens germ-free, indicando que a microbiota era responsável por prover algum sinal adjuvante para a resposta mediada por anticorpos via TLR5.

Em seguida, o foco do pesquisador se tornou entender qual seria exatamente o efeito do microbioma intestinal nas respostas imunes frente a vacinação contra o Influenza e para isso usou um ensaio clínico que consistia em administrar um coquetel de três antibióticos durante 5 dias em indivíduos jovens e saudáveis e avaliar a resposta imune desses indivíduos em comparação àqueles que não tomaram nenhum tipo de antibiótico. Foi constatado que a administração dos antibióticos causava uma perturbação na microbiota (redução no número e na diversidade de bactérias no intestino) e uma redução nos títulos de anticorpos neutralizante IgG1 específicos para H1N. Essa diminuição nos títulos dos anticorpos, no entanto, só foi observada em indivíduos cujo o patamar (baseline) da titulação de anticorpos antes da imunização já era baixo (ou seja, pessoas que não haviam se vacinado pelos últimos 3 anos ou não haviam sido infectadas nesse mesmo período).

Análises de transcriptomas mostraram que a vacinação associada ao tratamento com antibióticos induziu um enriquecimento de vias características de uma “assinatura” inflamatória e causavam uma diminuição nos níveis de ácidos biliares secundários no plasma. Uma vez que os receptores para ácidos biliares são altamente expressos em células imunes, criou-se a hipótese de que as alterações na microbiota estavam causando um impacto no metabolismo de ácidos biliares secundários, levando à alterações no sistema imune. De fato, os pesquisadores também constataram que o tratamento com os antibióticos intensificou a sinalização referente aos genes do inflamassoma NLRP3 e aqueles relacionados à IL-1.

Por fim, conjuntos de dados multi-ômicos integrados mostraram que o metabolismo dos ácidos biliares estava fortemente associado à sinalização inflamatória enquanto ambos os eventos estavam muito pouco associados à resposta de anticorpos, indicando que a microbiota do intestino regula a sinalização inflamatória e as respostas de anticorpos frente à vacinação de maneiras distintas.


Outro tópico abordado na palestra foi a cooperação entre células T de memória residentes de tecidos e anticorpos neutralizantes na proteção contra o HIV. O interesse nesse tópico surgiu após a descoberta do 3M-052, um agonista do TLR7/8 capaz de induzir respostas duráveis de anticorpos, sem induzir inflamação sistêmica. Usando o modelo de HIV, a pergunta a ser respondida era se os anticorpos neutralizantes induzidos pela vacina usando o 3M-052 seriam capazes de prevenir o HIV e qual seria a magnitude necessária para a proteção.

Em ensaios usando primatas não humanos os pesquisadores realizaram imunizações com antígenos do HIV associados ao adjuvante 3M-052 na presença ou ausência de um vetor viral heterólogo (para intensificar a resposta mediada por linfócitos TCD8). Em seguida, foi realizada a infecção dos macacos com a cepa SHIV-BG505 do vírus. Resultados obtidos mostraram que os títulos de anticorpos neutralizantes eram similares entre os dois grupos e que o uso do vetor viral de fato induziu uma resposta de linfócitos TCD4/8 Gag+ no sangue e uma resposta robusta de células TCD8 de memória residentes nos tecidos. De importância, ambas as imunizações dos macacos aumentaram significativamente a sobrevida dos mesmos demonstrando o efeito protetivo das vacinas.

Os pesquisadores identificaram que a titulação de anticorpos neutralizantes associada com a proteção da doença era de ~1:300 para os macacos imunizados sem o vetor viral. Surpreendentemente, não foi observada uma correlação entre os títulos de anticorpos neutralizantes e um efeito protetivo nos animais imunizados com o vetor viral. No entanto, estes ainda se mostraram protegidos e permaneciam vivos mesmo 6 meses depois do primeiro desafio, indicando a existência de um mecanismo protetivo adicional desencadeado pela presença do vetor viral na vacina. Os pesquisadores também observaram que o efeito protetivo essa vacina não se correlacionou com com as respostas mediadas pelos linfócitos TCD4/8 do sangue e sim com a magnitude dos títulos de anticorpos presentes nas mucosa vaginal dos macacos.

Para tentar elucidar o mecanismo de ação por trás do que foi observado, o tecido vaginal dos animais imunizados foi re-estimulado com peptídeos Gag e, através de ensaios de CITE-seq, as células presentes no tecido foram separadas em nove clusters e foi possível observar o perfil de ativação gênica entre as diferentes populações celulares. Dentre as células mieloides e os linfócitos TCD4 (principais alvos da infecção pelo HIV) foi observado um aumento significativo da expressão de fatores relacionados à restrição viral após a re-estimulação com Gag.

Em suma, foi mostrado que vacinas podem estimular tanto a resposta de anticorpos neutralizantes quanto de células T e que existe uma cooperação entre esses dois mecanismos. Acima de tudo, a grande importância da vacina apresentada foi sua capacidade de diminuir o “threshold” de anticorpos neutralizantes necessários para proteção contra o patógeno.


Veja com mais detalhes a palestra completa do Dr. Bali Pulendran https://www.youtube.com/watch?v=nbu4TOLtSKI e acompanhe a série de palestras todas às quartas-feira às 13h (horário de Brasilia) no canal da Immunotalks.


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Molecular Immunology Lab

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