This round structure is only about ten billionths of a meter in diameter, but it— as well as other technologies in the pipeline— could be stepping stones to a monumental public health ambition: a single vaccine that protects you against everything.
Só tem cerca de 0,1 nanómetros de diâmetro, mas esta estrutura redonda, bem como outras tecnologias em fase de preparação, poderiam abrir caminho para uma enorme ambição para a saúde pública: uma única vacina que nos protegeria de tudo.
We’ll get back to the grand vision later, but first, let’s start with something that’s being developed now: a vaccine that would protect you against every strain of the flu— even ones that don’t exist yet.
Voltaremos a esta grande visão mais tarde, mas primeiro, vejamos algo que está a ser desenvolvido agora: uma vacina que nos poderia proteger contra todas as estirpes da gripe, até das que ainda não existem.
Here’s one flu virus particle. On the inside is the virus’ RNA, and on the outside are lots and lots of hemagglutinin proteins. Hemagglutinin attaches to a receptor on a human cell and fuses the viral and human membranes, starting the infection. Hemagglutinin is also one of the things your immune system recognizes and reacts to the most.
Aqui temos uma partícula de um vírus da gripe. No interior temos o RNA do vírus, e no exterior temos montes e montes de proteínas hemaglutinina. A hemaglutinina liga-se a um recetor na célula humana e faz a fusão entre as membranas virais e humanas, iniciando a infeção. A hemaglutinina também é uma das coisas que o sistema imunitário mais reconhece e à qual mais reage.
To understand how this works, think of hemagglutinin as a bust of 19th century French Emperor Napoleon Bonaparte. Croissant!
Para vos ajudar a entender, imaginem a hemaglutinina como um busto de Napoleão Bonaparte, o imperador francês do século XIX. Croissant!
If you show Napoleon to an immune system and say, “remember him,” the immune system will mostly focus on his head. And the same is true for the real hemagglutinin.
Se mostrarem o Napoleão a um sistema imunitário e lhe disserem para se lembrar dele, o sistema imunitário provavelmente vai focar-se na sua cabeça. E o mesmo se aplica à hemaglutinina real.
One way the immune system remembers things is by physically interacting with them. Think of it as making plaster molds of parts of the head: we call these molds antibodies. The antibodies float around your bloodstream for a while and then can diminish, but blueprints on how to make them are stored in specialized memory cells, waiting for future Napoleons to invade.
Uma forma de o sistema imunitário recordar as coisas é ao interagir com elas fisicamente. Imaginem que é como fazer moldes de gesso de partes da cabeça: chamamos a esses moldes anticorpos. Os anticorpos flutuam pela corrente sanguínea por algum tempo e depois podem reduzir, mas guardam-se esquemas de como os fazer em células de memória especializadas, que ficam à espera da invasão de futuros Napoleões.
Here’s the thing, though. Hemagglutinin is constantly mutating. Most mutations are subtle, produced by single letter changes in the virus’ RNA: like this or this. Over time, Napoleon-slash-hemagglutinin’s head can change enough that our antibodies become less good at recognizing it. This is called antigenic drift.
Mas há um problema. A hemaglutinina está em constante mutação. A maioria das mutações são pequenas, sendo produzidas por alterações de uma única letra no RNA do vírus: como isto ou isto. Ao longo do tempo, a cabeça do Napoleão-hemaglutinina pode mudar tanto que os nossos anticorpos terão dificuldades em reconhecê-la. Chama-se a isto variação antigénica.
Influenza is constantly drifting; that’s one reason you have to get a new flu shot every year.
A gripe varia constantemente, é uma das razões pelas quais, a cada ano, temos de levar uma nova vacina da gripe.
But sometimes bigger changes happen.
Mas por vezes ocorrem mudanças maiores.
An animal, usually a pig, can get infected with, say, a human flu and a bird flu. And those different viruses might infect the same cell. If that happens, the two different viral genomes can recombine in tens or even hundreds of ways. The human flu virus could pick up a bird flu hemagglutinin that’s never infected humans before.
Um animal, normalmente um porco, pode ser infetado por, vamos supor, uma gripe humana e uma gripe das aves. E esses diferentes vírus podem infetar a mesma célula. Se isso acontecer, os dois genomas virais diferentes podem recombinar-se em dezenas ou até centenas de formas. O vírus de gripe humana poderia contrair uma hemaglutinina da gripe das aves que nunca infetou um humano.
This is called antigenic shift, and if you get infected by this version of influenza, none of the antibodies against Napoleon's head are going to help you. Antigenically shifted viruses have the potential to infect many people very quickly, causing epidemics and sometimes pandemics.
Chama-se a isto mudança antigénica, e se forem infetados por esta versão da gripe, nenhum dos anticorpos contra a cabeça do Napoleão vão servir de ajuda. Os vírus resultantes da mudança antigénica têm o potencial de infetar muitas mais pessoas rapidamente, o que causa epidemias e por vezes pandemias.
A truly universal flu vaccine would be able to protect against current flu strains and future drifted or shifted strains.
Uma vacina da gripe verdadeiramente universal poderia proteger contra as estirpes de gripe atuais
But how do we design a vaccine against a strain that doesn’t exist yet?
e futuras estirpes resultantes de variações ou mudanças antigénicas.
Mas como é que podemos planear uma vacina para uma estirpe que ainda não existe?
We look to the past. There are key parts of hemagglutinin that haven’t changed much over time and are probably critical to infect human cells; these “conserved regions” could be promising targets for universal vaccines.
Olhando para o passado. Certas partes essenciais da hemaglutinina pouco mudaram ao longo do tempo e provavelmente têm um papel crítico na infeção de células humanas; estas “regiões conservadas” poderiam ser alvos promissores para as vacinas universais.
But there's a problem that's hindered classical vaccine production. Many conserved regions are in the neck, and it’s tough to get the immune system to react to the neck.
Mas há um problema que tem impedido a clássica produção de vacinas. Muitas das regiões conservadas estão no pescoço, e é difícil fazer com que o sistema imunitário reaja ao pescoço.
Also, because influenza-like viruses have been around for hundreds of millions of years, there may not be a single region that’s common across all species and subtypes of influenza.
Além disso, como já existem vírus semelhantes à gripe há centenas de milhões de anos, pode não haver uma única região que seja comum entre todas as espécies e subtipos da gripe.
But there’s promising science in development.
Mas está a ser desenvolvida ciência promissora.
Remember this? This is a protein called ferritin; Its normal purpose is to store and move iron. But it’s also the rough size and shape of a small virus. And if you attach viral proteins to it, like this, you’d have something that looks, to an immune system, like a virus— but would be completely harmless and very engineerable.
Lembram-se disto? Esta proteína chama-se ferritina; normalmente tem como objetivo armazenar e transportar ferro. Mas o seu tamanho e forma são semelhantes a um pequeno vírus. E se lhe anexaram proteínas virais, desta forma, teriam algo cujo aspeto, na perspetiva do sistema imunitário, parece um vírus, mas seria totalmente inofensivo e fácil de manipular.
Recently, scientists engineered a ferritin nanoparticle to present 8 identical copies of the neck region of an H1 flu virus. They vaccinated mice with the nanoparticle, then injected them with a lethal dose of a completely different subtype, H5N1. All the vaccinated mice lived; all the unvaccinated ones died.
Recentemente, cientistas manipularam uma nanopartícula de ferritina para apresentar 8 cópias idênticas à região do pescoço de um vírus da gripe H1. Vacinaram ratos com a nanopartícula, e depois injetaram-nos com uma dose letal de um subtipo completamente diferente: H5N1. Todos os ratos vacinados sobreviveram; todos os não vacinados morreram.
Going one step beyond that, there may be conserved regions that we could take advantage of across different-but-related virus species— like SARS-CoV-2, MERS, and a few coronaviruses which cause some common colds.
Para além disto, talvez existam regiões conservadas que poderíamos aproveitar em espécies de vírus diferentes mas relacionadas, como SARS-CoV-2, MERS, e mais alguns coronavírus que causam constipações.
Over the past few decades, a different part of the immune system has come into clearer focus. Instead of antibodies, this part of the immune system uses a vast array of T cells that kill, for example, cells that have been infected by a virus. Vaccines that train this part of the immune system, in addition to the antibody response, could provide broader protection.
Nestas últimas décadas, o foco tem incidido mais sobre uma parte diferente do sistema imunitário. Em vez dos anticorpos, esta parte do sistema imunitário usa um vasto conjunto de células T que matam, por exemplo, células que foram infetadas por um vírus. Vacinas que treinem esta parte do sistema imunitário, para além da reação dos anticorpos, poderiam oferecer uma proteção mais ampla.
A universal flu vaccine would be a monumental achievement in public health.
Uma vacina da gripe universal seria uma enorme conquista
para a saúde pública.
A fully universal vaccine against all infectious disease is— for the moment— squarely in the realm of science fiction, partially because we have no idea how our immune system would react if we tried to train it against hundreds of different diseases at the same time. Probably not well.
Uma vacina totalmente universal contra todas as doenças infeciosas é, neste momento, pura ficção científica, parcialmente porque nem sabemos como o nosso sistema imunitário reagiria se o treinássemos contra centenas de diferentes doenças ao mesmo tempo. Provavelmente mal.
But that doesn’t mean it’s impossible. Look at where medicine is today compared to where it was two centuries ago. Who knows what it’ll look like in another 50 or 100 years— maybe some future groundbreaking technology will bring truly universal vaccines within our grasp.
Mas isso não significa que é impossível. Basta compararmos o que a medicina é hoje em dia ao que era há dois séculos. Quem sabe o que será daqui a uns 50 ou 100 anos. Talvez uma futura tecnologia revolucionária coloque ao nosso alcance vacinas verdadeiramente universais.