Tiro em uma cura

Bryce Chackerian cria vacinas personalizadas, uma partícula de cada vez

A imagem na tela parece uma bola de futebol irregular, salpicada de manchas vermelhas, verdes e azuis (e alguns pontos amarelos aleatórios)

Mas essa bola estranha não tem nada a ver com esportes. Em vez disso, representa uma nova maneira ousada de construir algo que você provavelmente recebeu de seu médico anos atrás: uma vacina.

Sob um microscópio, esta esfera irregular se multiplica em muitas outras idênticas em uma imagem em tons de cinza. "É apenas a casca do vírus", explica Bryce Chackerian, PhD.

Por décadas, esses projéteis - conhecidos como partículas semelhantes a vírus ou VLPs - deram a ele uma vantagem contra seus oponentes em seu próprio território.

Chackerian, professor e vice-presidente do Departamento de Genética Molecular e Microbiologia, cresceu na Bay Area, onde seu pai trabalhava como químico para a NASA. Embora ele diga que a ciência não era discutida com frequência em sua casa, Chackerian foi para a Universidade da Califórnia, Berkeley, durante a revolução da biologia molecular na década de 1980.

Lá, ele estudou genética bacteriana e acabou recebendo um doutorado em microbiologia na Universidade de Washington enquanto estudava o vírus da imunodeficiência humana (HIV) com Julie Overbaugh, PhD. "Foi nesse laboratório que me interessei em observar basicamente as interações patógeno-hospedeiro", disse Chackerian.

Normalmente, o sistema imunológico observa invasores externos, incluindo vírus. "Os vírus são tipos únicos de estruturas", diz Chackerian. "Eles são muito diferentes das coisas que você tem em seu corpo." É por causa de sua geometria única que seu sistema imunológico pode reconhecer e lutar contra o vírus.

Alguns vírus e patógenos encontraram maneiras de ocultar suas qualidades estranhas, usando um "escudo" de açúcares que os permite evitar a detecção ou evoluir antes de serem reconhecidos. "Todas essas coisas têm o que é chamado de variação antigênica, então as proteínas mudam constantemente para evitar as respostas imunológicas", diz Chackerian.

Então, como você derrota um vírus que já superou seu sistema imunológico? Simplificando, você o imita.

Chackerian aprendeu isso trabalhando com John Schiller, PhD, um dos pesquisadores cujo trabalho levou à vacina contra o papilomavírus humano (HPV), no Instituto Nacional do Câncer. “Foi um momento emocionante no laboratório porque eles desenvolveram essa tecnologia de partícula semelhante a um vírus”, lembra Chackerian.

A equipe de Schiller descobriu que um excedente de proteínas virais poderia se tecer espontaneamente em uma partícula que se parece com um vírus, mas não possui as partes infecciosas. Quando Chackerian começou no laboratório de Schiller, eles começaram a usar essas partículas para criar vacinas, incluindo uma para o HPV. "Porque se parece com o vírus", explica Chackerian, "se você usá-lo como um imunógeno, ele desencadeia respostas de anticorpos que podem protegê-lo da infecção pelo vírus."

Este foi apenas o começo do que essa tecnologia poderia ser usada.

Querendo saber se essas partículas poderiam ser usadas em vacinas para outras condições, Chackerian começou a adicionar coisas às VLPs que normalmente não provocariam uma resposta imunológica. Isso incluía pedaços de nossas próprias proteínas - como o CCR-5, o receptor envolvido na infecção pelo HIV, ou TNF-a, uma proteína envolvida na artrite e na psoríase - que geralmente são tratadas com anticorpos produzidos farmaceuticamente.

“Basicamente, funciona”, afirma Chackerian. "Pegamos um pequeno pedaço de TNF-a ou CCR5, colocamos na superfície do VLP e então usamos esses VLPs como um imunógeno. Você pode obter respostas muito, muito fortes contra autoantígenos."

Ao saturar as VLPs com esses autoantígenos, Chackerian vê uma produção mais forte de anticorpos pelo sistema imunológico que dura mais do que outras terapias. Isso abre a porta para vacinas mais eficazes contra doenças que ninguém consideraria evitáveis.

“Uma das razões pelas quais pensamos que uma vacina poderia ser uma boa ideia é que os anticorpos monoclonais, em particular, são muito caros e as vacinas geralmente são baratas”, disse Chackerian. Um estudo de 2018 publicado no Jornal Americano de Cuidados Gerenciados relataram que o custo médio anual de tratamentos com anticorpos monoclonais para doenças como câncer ou condições cardiovasculares era de cerca de US $ 100,000.

"Esta pode ser uma forma de fornecer uma alternativa às terapias baseadas em anticorpos monoclonais", diz ele.

Em 2004, Chackerian encontrou outros pesquisadores com os quais desenvolver esta tecnologia versátil depois que ele assumiu um cargo de professor na UNM. Ele rapidamente encontrou um parceiro em David Peabody, PhD, que compartilhava um interesse neste trabalho e vinha estudando bacteriófagos - vírus que atacam bactérias - por décadas.

Chackerian explica que os fagos de Peabody não só eram capazes de se organizar em VLPs, mas que essas partículas eram mais fáceis de produzir e anexar a pequenos pedaços de antígeno. Ele diz que essa colaboração foi essencial para onde seu trabalho está hoje.

“Tem sido ótimo - basicamente dirigimos um laboratório conjunto”, explica Chackerian. "É sempre bom ter pessoas das quais lançar ideias."

Sua mentalidade colaborativa se estendeu a vários outros laboratórios em outros departamentos do campus. "Tem sido muito bom trabalhar na UNM - estabelecer essas colaborações foi fácil", diz ele.

Eles também colaboram com universidades de todo o país, estudando vacinas para malária, clamídia e zika, bem como colesterol alto e câncer.

O trabalho de Chackerian e Peabody produziu várias patentes, bem como uma nova abordagem para o uso de VLPs: descoberta de alvos imunes usando uma biblioteca de alvos potenciais.

“A ideia por trás desse outro sistema é que basicamente elimina todo esse processo (tentativa e erro)”, explica ele. "Podemos criar essas bibliotecas aleatórias e, em seguida, ver quais se adaptam melhor ao que queremos ter como alvo."

Sua plataforma VLP orientada a objetivos tornou-se a base para uma nova empresa de biotecnologia chamada Agilvax, que Chackerian e Peabody ajudaram a fundar e para a qual atuam como membros do conselho consultivo. A empresa está usando a plataforma para desenvolver uma vacina contra o câncer de mama.

Apesar de sua carreira multifacetada, Chackerian acredita que seu legado também reside na próxima geração de pesquisadores. Ele repassa o conhecimento e a paixão que aprendeu com seus mentores para seus próprios alunos e técnicos.

“Tive muita sorte de ter tantas pessoas excelentes trabalhando no laboratório”, diz ele, acrescentando que vê-los seguirem suas próprias carreiras foi tão gratificante quanto a dele.

O objetivo atual de Chackerian é levar uma vacina para testes clínicos, embora ele saiba que será um desafio. "Temos vacinas contra a maioria das coisas para as quais é fácil fazer uma vacina", explica ele, "então, o que resta são as coisas difíceis."

Porém, isso não parece incomodá-lo - em vez disso, impulsiona seu desejo de aprender o máximo possível com os especialistas com os quais colabora para usar seus VLPs para melhores tratamentos.

“Gosto de estar na academia”, diz ele. "Eu gosto de ser a pessoa de P&D - bem, mais a pessoa R e não a pessoa D - essas são as coisas que eu gosto de fazer."