Questão de Veterinária — Imunologia e Vacina — VUNESP 2025

Vacinas de DNA: elementos essenciais do plasmídeo vacinal

Gabarito: letra D. Para que um plasmídeo vacinal funcione em células humanas, ele precisa conter um promotor eucariótico (para a maquinaria de transcrição da célula hospedeira reconhecer e iniciar a síntese do RNA mensageiro), um sinal de poliadenilação (para estabilizar o mRNA e permitir sua exportação e tradução eficiente) e uma origem de replicação (para o plasmídeo se multiplicar dentro da célula). Esses três elementos são os pilares do design de vetores de expressão eucarióticos, conforme o enunciado exige.

O desenvolvimento de vacinas de DNA representa uma abordagem moderna e promissora na imunização. Diferentemente das vacinas tradicionais, que utilizam o patógeno atenuado, inativado ou seus componentes proteicos, as vacinas de DNA entregam diretamente o material genético que codifica o antígeno. A ideia central é que as próprias células do hospedeiro (no caso, células humanas) sejam as "fábricas" de produção do antígeno, o que mimetiza de forma mais fiel a apresentação antigênica que ocorreria numa infecção natural, estimulando tanto a resposta imune humoral quanto a celular.

O veículo para essa entrega é um plasmídeo, uma molécula de DNA circular de fita dupla, originalmente de origem bacteriana. No entanto, para que esse plasmídeo funcione como uma vacina em células humanas, ele não pode ser um plasmídeo bacteriano "cru". Ele precisa ser engenheirado para conter elementos que permitam sua replicação e expressão no ambiente eucariótico. É aqui que entram os três elementos-chave da alternativa correta:

1. Promotor eucariótico: É a sequência de DNA que sinaliza para a RNA polimerase II da célula humana onde iniciar a transcrição do gene do antígeno. Sem um promotor reconhecido pela maquinaria da célula hospedeira, o gene não seria transcrito. Promotores virais fortes, como o do citomegalovírus (CMV), são comumente utilizados por sua alta eficiência.

2. Sinal de poliadenilação: É uma sequência (como a do vírus SV40 ou do gene da beta-globina) que sinaliza o fim da transcrição e adiciona uma cauda de adeninas (cauda poli-A) ao RNA mensageiro (mRNA) recém-sintetizado. Essa cauda é crucial para a estabilidade do mRNA, sua exportação do núcleo para o citoplasma e sua eficiente tradução em proteína.

3. Origem de replicação (Ori): Em células humanas, o plasmídeo não se replica de forma autônoma como em bactérias. No entanto, a presença de uma origem de replicação eucariótica (ou sequências que permitam a replicação episomal, como as do vírus Epstein-Barr) pode aumentar a persistência do plasmídeo na célula, garantindo a produção contínua do antígeno por um período mais longo. Em muitos designs, a replicação em bactérias (para a produção do plasmídeo em larga escala) é garantida por uma origem bacteriana, mas a eficiência em células humanas depende de elementos que favoreçam a manutenção e expressão nesse ambiente.

A alternativa correta, portanto, reúne os elementos que garantem a transcrição (promotor), a estabilidade do transcrito (poliadenilação) e a manutenção do vetor (origem de replicação) no contexto eucariótico. As demais alternativas apresentam elementos que ou são de origem bacteriana (inadequados para a expressão em células humanas), ou não têm função relevante no contexto de vacinas de DNA, ou são conceitos de outras áreas da biologia molecular.

A pegadinha da banca está em misturar elementos de sistemas procarióticos e eucarióticos, além de incluir termos de outras áreas da biologia molecular para confundir o candidato. A chave é lembrar que a vacina de DNA precisa "falar a língua" da célula humana, ou seja, usar os elementos de expressão eucarióticos.

Alternativa A — ❌ Incorreta

Esta alternativa menciona genes de resistência a antibióticos e regiões promotoras bacterianas. Embora os genes de resistência a antibióticos sejam frequentemente usados como marcadores de seleção durante a produção do plasmídeo em bactérias (em laboratório), eles não são indispensáveis para o funcionamento da vacina em células humanas. Mais importante: promotores bacterianos não são reconhecidos pela RNA polimerase de células humanas. A maquinaria de transcrição eucariótica não reconhece sequências promotoras procarióticas, portanto, o gene do antígeno não seria expresso. O erro está em usar elementos do sistema bacteriano para um vetor que precisa funcionar em células humanas.

Alternativa B — ❌ Incorreta

Elementos transponíveis (transposons) são sequências de DNA que podem se mover dentro do genoma, e sítios de ligação ao telômero estão relacionados à proteção das extremidades dos cromossomos. Nenhum desses elementos tem função no contexto de um plasmídeo vacinal. Eles não são necessários para a replicação do plasmídeo nem para a expressão do antígeno. A alternativa mistura conceitos de genética molecular que não se aplicam ao design de vetores de expressão para vacinas de DNA.

Alternativa C — ❌ Incorreta

Inteínas são sequências proteicas que se auto-processam (se removem da proteína precursora), e sítios de splicing alternativo são sequências que permitem que um mesmo gene origine diferentes proteínas por combinações alternativas de éxons. Embora o splicing seja um processo eucariótico, ele não é um elemento "indispensável" para o funcionamento básico de um plasmídeo vacinal. O plasmídeo precisa apenas expressar o antígeno de forma eficiente; a presença de íntrons pode até melhorar a expressão em alguns casos, mas não é um requisito fundamental como o promotor e a poliadenilação. As inteínas, por sua vez, são irrelevantes nesse contexto.

Alternativa D — ✅ Correta ⟵ GABARITO

Esta é a alternativa correta. Ela lista exatamente os três elementos indispensáveis para o funcionamento de um plasmídeo vacinal em células humanas:

• Promotores eucarióticos: Necessários para que a RNA polimerase II da célula humana inicie a transcrição do gene do antígeno.

• Sinal de poliadenilação: Essencial para a estabilidade do mRNA, sua exportação do núcleo e sua tradução eficiente.

• Origem de replicação: Permite a manutenção e replicação do plasmídeo na célula hospedeira, garantindo a produção contínua do antígeno.

Esses três elementos garantem que o plasmídeo seja transcrito, o mRNA seja processado e o antígeno seja produzido em quantidade suficiente para gerar uma resposta imune.

Alternativa E — ❌ Incorreta

Genes que codificam adjuvantes imunológicos endógenos não são um elemento estrutural do plasmídeo. Adjuvantes são substâncias que potencializam a resposta imune, mas eles não precisam ser codificados pelo próprio plasmídeo vacinal. Na verdade, o plasmídeo pode ser formulado com adjuvantes (como sais de alumínio ou CpG) ou pode codificar moléculas que estimulam a resposta imune (como citocinas), mas isso é uma estratégia opcional para aumentar a imunogenicidade, não um requisito indispensável para o funcionamento básico do vetor. O plasmídeo precisa, antes de tudo, expressar o antígeno; os adjuvantes são um complemento.

Gabarito: letra D