Serology4COVID

Consórcio de 5 institutos de investigação científica da área de Lisboa e Oeiras com o objetivo de desenvolver um teste serológico com implementação a nível nacional

 

Foi criado o consórcio Serology4Covid entre 5 institutos de investigação científica da área de Lisboa e Oeiras (IGC, iMM, CEDOC-NMS, ITQB NOVA e iBET) para implementar um ensaio serológico para COVID-19 que permite a utilização alargada a nível nacional. A iniciativa tem o apoio do Fundo de Emergência COVID-19 da Fundação Calouste Gulbenkian, da Sociedade Francisco Manuel dos Santos e da Câmara Municipal de Oeiras

Os testes serológicos que estão a ser desenvolvidos vão permitir reconstruir o passado e identificar quem esteve infetado com o vírus SARS-CoV-2, permitindo ter um panorama mais realista e completo do que se passou no país, para assim gerir melhor o futuro. A implementação de um ensaio serológico escalável e económico é essencial para perceber a expansão da imunidade na população e para suportar a implementação de novas estratégias para controlar a propagação e/ou minimizar as suas consequências para a saúde, sociedade e economia. O objetivo é complementar a capacidade já instalada aumentando a abrangência dos testes serológicos.

O consórcio constituído vai beneficiar da experiência e capacidade instalada de cada um dos parceiros, o que irá permitir dar uma resposta mais vantajosa científica e economicamente, mas também num curto espaço de tempo.

Assim, o iBET – Instituto de Biologia Experimental e Tecnológica, já se encontra a produzir os antigénios necessários para o desenvolvimento do ensaio em tempo record. Ao IGCiMMCEDOC-NMS e ITQB NOVA cabe a coordenação entre si da implementação e validação dos testes com amostras de sangue de pessoas que estiveram infetadas com a SARS-CoV-2. Os primeiros ensaios estão já em curso. Neste primeiro passo são necessários bioquímicos (ITQB-NOVA), engenheiros (iBET) e imunologistas e virologistas (CEDOC-NMS, IGC e iMM). O desafio seguinte para todos será encontrar parceiros industriais em Portugal com os quais colaborar na massificação destes testes. 

Foi constituído um conselho consultivo que apoiará o Consórcio na tomada de decisão, na produção de pareceres e aconselhamento no desenvolvimento e implementação do ensaio. Este conselho é constituído por prestigiadas figuras, nacionais e internacionais, na área da infeciologia, Filipe Froes (Diretor da Unidade de Cuidados Intensivos do Hospital Pulido Valente), da imunologia, Thiago Carvalho (Diretor do Programa de Doutoramento da Fundação Champalimaud) e Florian Krammer (Professor na Icahn School of Medicine) que desenvolveu protocolo de serologia a ser utilizado e já aprovado pela FDA.

O consórcio pretende, ainda, alargar a participação a entidades privadas que já têm vindo a demonstrar interesse em apoiar esta ação sem precedentes e de inteira partilha de interesse pelo bem comum.

 

FAQs sobre Imunidade à Covid-19 e Ensaios Serológicos

As perguntas e respostas abaixo, refletem o conhecimento e incertezas científicas sobre a imunologia e a serologia da doença covid-19 causada pelo novo coronavírus SARS-CoV-2. Esta informação será atualizada ao longo do tempo.

 

1. Testes Serológicos

São testes que medem a presença de anticorpos específicos para o SARS-Cov-2 numa amostra de sangue. Podem analisar os anticorpos totais ou dois subtipos em particular, IgM e IgG, que surgem em estadios sucessivos da infeção viral. A base do teste é a reatividade contra uma proteína viral imobilizada numa superfície à qual se ligam anticorpos específicos (caso existam na amostra), que são detetados por reagentes que emitem um sinal (muitas vezes cor).

São diferentes dos testes de diagnóstico da infeção que detetam e amplificam, usando a técnica de RT-PCR (polymerase chain reaction), as moléculas de RNA do vírus numa amostra recolhida das vias respiratórias.

Serologia versus RT-PCR: saiba mais neste artigo da Simthsonian Magazine

Para muitas doenças infeciosas, os ensaios clínicos mais usados são aqueles em que se testa se existem anticorpos no sangue do paciente capazes de se ligarem ao agente infecioso (nomeadamente a proteínas específicas deste), pois isso significa que o paciente foi exposto a esse agente. Mas há ensaios diferentes, como no caso do tétano, em que se testa se o paciente tem anticorpos que se ligam à toxina produzida pelo agente infeccioso que causa os sintomas da doença.

No caso do vírus SARS-CoV-2 que provoca a doença Covid-19, pensa-se que os anticorpos que poderão dar proteção são aqueles (designados por “neutralizantes”) que bloqueiam a interação entre os componentes da superfície do vírus que formam a sua “coroa” (a proteína Spike) e o recetor à superfície das células (ACE2) que o vírus usa como “fechadura” para entrar nas células humanas. A maioria dos testes desenvolvidos para detetar a exposição ao vírus SARS-CoV-2 são baseados na deteção da presença destes anticorpos.

Vários testes, com diferentes graus de sensibilidade e especificidade, foram desenvolvidos para determinar quais as pessoas da população capazes de produzir anticorpos que reconhecem o vírus SARS-CoV-2.

Alguns testes são tão simples e práticos como um teste de gravidez, mas em vez de detetar a presença de hormonas na urina, detetam a presença de anticorpos específicos para o vírus numa gota de sangue. Estes testes não determinam a quantidade desses anticorpos nem avaliam a sua capacidade para neutralizar o vírus. Embora pouco informativos e de confiabilidade variavel, os seus resultados qualitativos, “negativo” ou “positivo”, podem ser obtidos em menos de uma hora.

Outros testes, os ensaios de imunoabsorção enzimática, normalmente apelidados de ELISA (do inglês “enzyme-linked immunosorbent assay”) tem maior sensibilidade e avaliam a especificidade dos anticorpos mais eficazmente. Se bem que mais lentos, demorando 3-6 horas a produzir resultados, os testes ELISA são mais informativos e quantitativos.

Os testes já disponíveis variam muito na sua performance, avaliada em termos de especificidade e sensibilidade apesar da lista de testes disponíveis ou em desenvolvimento estar em constante expansão, sobretudo nos EUA e na China. Os governos, de Espanha ao Reino Unido, têm tido muitas dificuldades em encontrar um teste fidedigno para aplicar à escala nacional.

Testes comerciais de ambos os tipos terão uma procura muito elevada a nível mundial e estarão sujeitos às leis, procura e aos preços do mercado. Testes ELISA feitos em laboratórios do estado ou instituições académicas, são acessíveis e de fácil implementação.  Podem ser vantajosos porque não estão sujeitos a falhas de fornecimento. Além disso, podem ser melhorados a vários níveis, principalmente a nível da proteína do vírus contra a qual se dirigem os anticorpos. São quantitativos e sujeitos a um rigoroso processo de controlo de qualidade. Podem também estar associados a métodos, alguns robotizados, capazes de avaliar a função dos anticorpos produzidos. Testes deste tipo estão a ser desenvolvidos em várias instituições à escala mundial e serão posteriormente essenciais para melhorar o conhecimento sobre o SARS-CoV-2 em projetos de investigação.

Mas testes comerciais são caros, quando ambicionados para aplicar em larga escala na população. O objetivo do nosso consórcio é obter um teste que seja substancialmente mais barato mas mantendo uma qualidade de topo, consistente com a metodologia desenvolvida por Florian Krammer – alta especificidade (minimizando falsos positivos) e alta sensibilidade (minimizando falsos negativos) – que foi reconhecida (a 15 de Abril de 2020) como válida pela FDA.

O consórcio está empenhado em ter um ensaio que reconheça a proteína Spike do SARS-Cov-2, inicialmente na forma de ELISA, mas com a potencialidade de ser transformado num RDT.

O nosso teste baseia-se nos princípios e materiais cedidos por Florian Krammer, que estão a ser usados por todo o Mundo.

E será semelhante ao desenvolvido recentemente pela Stanford Medicine nos EUA.

O nosso objetivo é produzir um teste que permita a recolha de dados críticos pelo SNS e sua utilização para epidemiologia e monitorização de estratégias de mitigação da Covid-19.

Os testes serológicos podem ser, a curto prazo, uma maneira expedita e barata de detetar a evolução da transmissão da doença numa população, pois permite saber quem foi infetado.

Confirmando-se, como seria expectável, que as pessoas com anticorpos específicos para o SARS-CoV-2 são imunes, então os testes serão extremamente importantes para determinar que pacientes, e indivíduos expostos a doentes, ficam resistentes (ou não) a novas infeções por este vírus. Por outro lado, quem tem anticorpos e teve sintomas muito fracos, se for reinfectado é pouco provável que fique muito doente. Além disso, repetindo os testes serológicos nos mesmos indivíduos, poderemos saber quão duradoura é a presença desses anticorpos e a imunidade que eles conferem.

A informação sobre os anticorpos vai ser também essencial para testar a eficácia de potenciais vacinas. A melhor maneira de paramos a pandemia é através de uma vacina. Os testes serológicos vão ser essenciais por exemplo para se perceber se uma dose de vacina é suficiente para induzir uma imunidade duradoura com anticorpos persistentes, ou se a vacina vai ter de ser administrada periodicamente.

 

2. Resposta Imunitária

Quando uma pessoa é infetada o seu corpo ativa vários mecanismos de defesa para controlar a infeção. A este processo chama-se resposta imunitária. Um dos mecanismos de resposta é a produção de anticorpos, proteínas que se ligam diretamente ao agente infecioso — um vírus ou uma bactéria — ou às toxinas que este produz, e que podem levar à sua eliminação.

Os anticorpos circulam no plasma sanguíneo, que chega a todas as partes do corpo, e como tal podem ser detetados nas amostras de sangue. A sua concentração no sangue bem como a capacidade de neutralizar o agente infeccioso em tubo de ensaio pode depois ser determinada por testes laboratoriais.

O SARS-CoV-2, o vírus responsável pela doença Covid-19, infeta e replica-se dentro das células humanas. Para combater o vírus dentro das células o sistema imunitário tem um mecanismo de resposta complementar aos anticorpos. Esta resposta é feita por linfócitos que reconhecem as células infetadas pelo vírus e as matam, inibindo a replicação do vírus.

Durante uma infeção viral, há produção de anticorpos e linfócitos. Esta resposta é necessária para combatermos uma infeção, mas também é uma resposta que induz stress fisiológico causando-nos sintomas que associamos à doença, como a febre.

O sistema imunitário tem memória. Frequentemente uma pessoa que foi infetada por um vírus, e recuperou dessa infeção, fica resistente ao vírus e vai sofrer menos com uma segunda infeção. Nesse caso, dizemos que essa pessoa ficou imune ao vírus, porque tem mais anticorpos e linfócitos em circulação capazes de o eliminar. No caso de alguns agentes infecciosos, como os que provocam o sarampo ou a varíola, a imunidade dura toda a vida. Mas, na maior parte dos casos como nas constipações comuns, causadas por outros tipos de coronavírus, essa memória não é tão duradoura. Apesar de ensaios clínicos feitos com plasma de pessoas recuperadas da Covid-19 apontarem para que se consiga montar uma resposta imunitária capaz de combater o vírus SARS-CoV-2 ainda não sabemos o quão forte ou duradoura é a imunidade. Este tópico é alvo de intensa investigação em todo o mundo através do estudo de pessoas que tiveram a Covid-19 e recuperaram.

A memória imunitária é a base da vacinação. Tipicamente as vacinas envolvem a injeção de proteínas do agente infecioso ou o próprio agente atenuado (isto é, uma versão do agente infeccioso alterada no laboratório para não causar doença). Algumas das vacinas modernas, ainda em experimentação, utilizam o código genético do agente infeccioso para instruir as células do corpo a produzirem componentes desse agente provocando a resposta imunitária.

Precisamos de saber quão boa é a memória imunitária para o SARS-CoV-2 para sabermos quão bom e duradouro poderá ser o efeito das vacinas que estão em desenvolvimento.

 

3. Imunidade no contexto de infeção associada a Covid-19

Anticorpos contra componentes do vírus SARS-CoV-2 começam a ser detetados na primeira semana após o aparecimento dos primeiros sintomas. No entanto, a resposta pode ser mais lenta noutros doentes cujos anticorpos apareceram no soro mais de 10 dias após os sintomas. Uma particularidade importante da Covid-19 é que muitos indivíduos infetados não apresentam sintomas da doença. É importante saber como é a produção de anticorpos em doentes que testaram positivos para o vírus mas não apresentaram sintomas. Para clarificar esta questão os resultados de estudos longitudinais que seguem o mesmo indivíduo ao longo do tempo são essenciais.

A presença de anticorpos específicos para o SARS-CoV-2 num teste serológico indica que a pessoa foi anteriormente exposta ao vírus. Essa informação pode ser útil a nível individual porque, se a pessoa não teve sintomas, fica a saber que é muito provável que seja assintomática. Mas o conhecimento que temos neste momento não permite concluir se a pessoa está imune, pois é preciso saber se os anticorpos que reconhecem o vírus fora da célula serão suficientemente eficazes para bloquear a capacidade do vírus de infetar novas células no corpo. Por isso, pode vir a ser importante conseguir medir adicionalmente se as amostras de sangue têm também anticorpos que conseguem bloquear a capacidade do vírus se replicar usando culturas celulares com células vivas. Estes testes são mais laboriosos e mais difíceis de implementar. Tipicamente estes últimos não são usados na prática clínica e são usados por cientistas para perceber os mecanismos envolvidos na replicação do vírus e os detalhes da defesa imunitária.

Houve anúncios de casos de reinfeção (por exemplo no Japão e Coreia do Sul), mas ha razão de suspeitar que tal possa ser devido aos doentes em causa nunca terem deixado de estar infectados.

De facto, um fator que pode causar confusão no estudo da reinfeção é a possível demora (várias semanas) em resolver por completo a infeção primária em alguns pacientes. Na fase final da infeção, a deteção do vírus pode ser errónea, levando a que um novo resultado positivo de PCR (após falha prévia na sua deteção) induza na interpretação de reinfeção.

 

Contribuições de Cientistas da *COLife:

Imunologistas: A.E. Sousa (iMM), B. Silva-Santos (iMM), J. Demengeot (IGC), J. Howard (IGC), J. Carneiro (IGC), L. Graça (iMM), M. Veldhoen (iMM), T. Carvalho (FC)

Virologistas/Microbiologistas: MJ Amorim (IGC), K. Xavier (IGC), P. Simas (iMM)

*Aliança entre seis institutos de investigação em ciências da vida localizados na região de Lisboa e Oeiras.