As infeções do trato urinário (ITU) ocorrem quando as bactérias, como a Escherichia coli, infetam a uretra, bexiga, ureteres ou rins. São mais comuns em mulheres e se não bem forem tratadas podem gerar outras complicações e acabar por ser fatais.

Estas infeções podem ser resolvidas com antibióticos orais, mas alguns pacientes sofrem de infeções urinárias recorrentes, exigindo o uso prolongado e repetido de antibióticos. Esse uso prolongado afeta negativamente o microbioma do paciente, pois os antibióticos também matam bactérias úteis, criando um ambiente para o desenvolvimento de bactérias resistentes a antibióticos.
Atualmente, muitas estirpes de bactérias que causam ITUs estão cada vez mais resistentes a vários dos antibióticos comumente usados para tratar as infeções.

Para resolver esse problema, a equipa desenvolveu uma vacina que pode ser absorvida sob a língua e que ativa as principais células imunológicas para atacar com precisão as bactérias causadoras de ITU.

Estudos anteriores haviam revelado que as substâncias absorvidas pela membrana mucosa sob a língua poderiam desencadear uma resposta imune, especialmente em membranas mucosas semelhantes em todo o corpo. Isto era importante porque um dos desafios para desenvolver uma vacina para ITUs é o facto de ser necessário desencadear uma resposta imune tanto no sangue quanto no trato urogenital, e as injeções intramusculares geralmente não desencadeiam respostas fortes nessas áreas mucosas.

A forma em comprimidos resolve, aliás, vários problemas, pois não é necessária refrigeração, agulhas ou pessoal treinado para a sua administração. O paciente retira-o do invólucro, coloca debaixo da língua e pode seguir a sua vida.

Passar pela camada de membrana sob a língua é complicado, pois o muco foi feito para impedir que grandes moléculas, vírus e outros materiais penetrem no organismo. No entanto, o laboratório Collier é especializado no desenvolvimento de biomateriais que se auto-organizam em estruturas úteis como nanopartículas, nanofibras e géis, que podem ser personalizados para ativar células-chave do sistema imunológico. E a equipa descobriu que poderia adicionar modificações resistentes ao muco a essas estruturas, permitindo que elas deslizassem facilmente pela camada mucosa.

Foram identificadas certas proteínas que apareciam com frequência na bactéria E. coli uropatogénica, que causa a maioria das ITUs. Isto forneceu um alvo claro para as células imunológicas atacarem.

A equipa teceu as proteínas de E. coli nas suas nanofibras que penetram no muco. Uma vez que essa estrutura é absorvida, as proteínas bacterianas incorporadas ativam as células imunes, dando-lhes instruções específicas para matar as bactérias tanto no sangue quanto no trato urogenital.

No estudo, publicado no jornal Science Advances, apurou-se que a eficácia da vacina na forma de comprimidos era comparável à dos antibióticos, e os especialistas descobriram que as respostas de anticorpos geradas pelos materiais de nanofibra podem ser muito duráveis, durando o tempo de vida de um ratinho, pelo que se espera que a proteção contra ITUs seja igualmente eficaz.

A equipa vai continuar a refinar o seu modelo, pois estão curiosos para saber se a vacina pode ser usada para minimizar, ou mesmo prevenir, a recorrência de ITU. Planeiam ainda explorar modelos de doenças adicionais nas quais o mecanismo de administração da vacina sublingual possa ser especialmente útil. Muitas dessas doenças, incluindo gonorreia e clamídia, também envolvem o trato urogenital e enfrentam problemas de resistência aos antibióticos.

Os investigadores ficaram entusiasmados com os resultados da proteção a longo prazo das ITUs, e estão igualmente otimistas com as novas possibilidades disponíveis com a vacina em forma de comprimido sublingual.
Especialmente após o Covid-19, é evidente que as vacinas farão cada vez mais parte da nossa vida, por isso são necessárias vacinas mais acessíveis que possam ser repetidas facilmente.