Mais de 50% de todas as vacinas são desperdiçadas devido a erros de transporte ou armazenamento, de acordo com a Organização Mundial de Saúde. O novo método desenvolvido pelos investigadores das universidades norte-americanas utiliza componentes sem células que se liofilizam e permanecem estáveis durante seis meses ou mais. Quando estes componentes "desidratados" chegam ao destino, os profissionais de saúde podem hidratá-los com apenas uma gota de água para preparar a vacina no momento.

Os investigadores utilizaram este novo método para desenvolver vacinas conjugadas, que visam proteger contra infeções bacterianas. Para provar a eficácia do método, imunizaram ratos e expuseram-nos à 'Francisella tularensis', uma bactéria patogénica que é mortal sem tratamento. Todos os ratos vacinados sobreviveram.

Através do método adotado, foi possível produzir uma dose de vacina numa hora, com um custo de cerca de 5 dólares por dose (4,16 euros).

“Estamos a desenvolver este método para fabricar medicamentos a pedido para infeções bacterianas, mas poderíamos estender a plataforma a outros medicamentos, incluindo as vacinas virais ou insulina”, explica Michael Jewett de Northwestern, que coliderou o estudo.

“A nossa abordagem, que alivia os requisitos de cadeias de frio, proporcionará uma forma de responder rapidamente aos surtos patogénicos e ameaças emergentes no futuro”, acrescenta.

Ao eliminar a necessidade de cadeias de abastecimento complicadas e de refrigeração extrema, este método pode ser útil em contextos em que não há muitos recursos.

“Tendemos a fabricar medicamentos em instalações de grande escala que podem custar centenas de milhões de dólares ou mais”, diz Jewett. Depois, “temos também de confiar em cadeias de abastecimento refrigeradas. Estes problemas limitam o acesso geral aos medicamentos. Precisamos de repensar a fabricação e fornecimento de medicamentos”, defende.

Jewett é professor de engenharia química e biológica na Escola de Engenharia McCormick de Northwestern e diretor do Centro de Biologia Sintética de Northwestern (Northwestern Center for Synthetic Biology). Liderou este trabalho com Matthew DeLisa, com o professor William L. Lewis, da Escola de Engenharia Química e Biomolecular Robert Frederick Smith de Cornell e com diretor do Instituto de Biotecnlogia de Cornell.

O segredo por detrás da nova plataforma de fabrico, chamada iVAX, é a síntese de proteínas sem células, também conhecida como síntese de proteínas in vitro.

“É como retirar um motor a um automóvel e reutilizar esse motor”, simplifica Jewett, “ou adicionar água para ativar a levedura seca ao fazer pão. Do mesmo modo, estamos a liofilizar os catalisadores centrais da célula”.

Neste estudo os investigadores utilizaram estrutura molecular de Escherichia coli para desenvolver uma vacina conjugada. As vacinas conjugadas ligam uma espécie de açúcar, que é específico de um agente patogénico, a uma proteína transportadora que estimula o sistema imunológico.

Infelizmente, as vacinadas conjugadas são difíceis e caras de fabricar, requerendo um processo complexo multifásico para isolar o açúcar e uni-lo com a proteína transportadora, que deve produzir-se em separado.

“A tecnologia que criámos evita muitos destes problemas”, diz DeLisa. “Basicamente, estamos a pegar num processo com várias fases e a comprimi-lo num só passo de reação, onde o açúcar e a proteína transportadora se produzem ao mesmo tempo e conjugam-se logo num só recipiente”.

Como alvo da vacina modelo, os investigadores concentraram-se na 'Francisella tularensis', altamente virulenta, e que os Centros de Controlo e Prevenção de Doenças dos EUA classificam como um agente bioterrorismo de classe A devido à sua elevada taxa de mortalidade.

Os investigadores pegaram então num açúcar de bactérias mortais e colocaram-no um sistema livre de células. O sistema livre de células produziu a proteína transportadora da vacina conjugada acoplada ao açúcar. “Basicamente demos às proteínas transportadoras a impressão digital das bactérias”, explica Jewett, “para que o corpo possa reconhecê-las”.

Embora os vírus como o novo coronavírus estejam no centro das atenções, Jewett e a sua equipa concentram-se nas vacinas conjugadas visando uma resposta à ameaça emergente das bactérias resistentes a antibióticos.

“O aumento de micróbios resistentes a antibióticos é algo que todo o planeta deverá abordar nos próximos anos”, atenta Jewett. “A resistência aos antibióticos está a aumentar. É uma pandemia que avança lentamente”.