Redigido por Ana Paula, Camilla, João, Isabelli, graduandos em Biotecnologia, UFRGS.
Revisado por Dra. Adriana Simon Coitinho, Professora Associada do Departamento de Microbiologia, Imunologia e Parasitologia da UFRGS.
Desde a pandemia da Covid-19, tem se falado muito mais sobre a realização de testes de diagnóstico em caso de alguma doença viral. É quase impossível que você não tenha feito, ao menos uma vez, um desses testes, seja um PCR (Reação em Cadeia da Polimerase) ou um teste rápido (geralmente imunocromatográfico). Entretanto, particularmente esse último, o teste de antígeno que torna o processo de diagnóstico muito mais prático, tem um embasamento imunobiológico muito interessante por trás. Você consegue imaginar como ele funciona?
O teste rápido ou teste de antígeno é um método de imunodiagnóstico, classificado como teste que depende da interação entre antígenos (substâncias que podem desencadear uma resposta imune) e anticorpos (proteínas sintetizadas pelo sistema imune em resposta a estes antígenos). Dessa maneira, é crucial que estas interações sigam alguns parâmetros para garantir a eficácia e acurácia dos testes, são eles: afinidade, especificidade, sensibilidade, condições da reação e concentração dos reagentes. Entretanto, o processo de desenvolvê-los e de adquirir os conhecimentos que os baseiam foi um processo de anos, ou melhor, séculos.
Historicamente, a base dos imunodiagnósticos começou a ser estabelecida no final do século XIX, graças a pesquisas de cientistas como Louis Pasteur e Emil von Behring. Eles fundamentaram as bases da Imunologia moderna desvendando os misteriosos anticorpos, assim como técnicas de aglutinação e precipitação que foram essenciais para caracterizar essas proteínas. Hoje, os testes imunológicos cumprem um papel crucial na medicina, sendo que o avanço em sua precisão é fruto da descoberta dos anticorpos monoclonais na década de 1970. Os anticorpos monoclonais são produzidos por um único tipo de célula do sistema imunológico, garantindo alta especificidade e consistência na detecção de antígenos específicos. Várias áreas dependem em peso da acurácia destes testes, como a detecção precoce de doenças e sua progressão, o monitoramento de tratamentos, a grande área da medicina personalizada, a investigação biomédica avançada e a identificação de surtos de doenças infecciosas. Dessa forma, fica claro: os imunodiagnósticos estão presentes em quase todas as áreas da saúde!
Um pouco sobre história – e muita biologia!
O primeiro estudo envolvendo o que conhecemos hoje como anticorpos foi realizado pelo cientista Emil von Behring juntamente com Shibasaburo Kitasato em 1890, no Instituto de Higiene de Berlim. Os dois cientistas conduziram experimentos em coelhos nos quais foi utilizado soro de animais previamente infectados pela bactéria Corynebacterium diphtheriae, causadora da difteria. Dessa forma, conferiu-se aos coelhos uma imunização passiva, abordagem que é conhecida como “soro antitoxina”. A imunização passiva envolve a transferência de anticorpos prontos de um organismo para outro, proporcionando proteção contra a infecção, ao contrário da imunização ativa, em que o próprio organismo produz os anticorpos. Assim, isso representou um marco fundamental para a compreensão dos mecanismos de defesa do corpo contra patógenos e estabeleceu as bases para o posterior desenvolvimento de soros e vacinas. Essa descoberta foi, também, ao encontro da noção de vacina já previamente desenvolvida por Louis Pasteur.
E como funciona isso hoje em dia?
Atualmente, muitas técnicas imunológicas são usadas rotineiramente na área da saúde. Algumas delas são: ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay), Western Blot, Teste de Imunocromatografia (ou Teste Rápido), entre outros. Todos eles possuem suas especificidades e aplicações de grande valor para a detecção de patógenos e doenças.
ELISA: Consiste na interação entre antígenos e anticorpos. Primeiramente, os antígenos são fixados em uma placa de cultura, em seguida, a amostra do paciente (como uma pequena quantidade de sangue) é adicionada a placa. Se o paciente tiver anticorpos para o antígeno presente na placa, eles irão se ligar aos antígenos. Depois, uma enzima adicionada se liga aos anticorpos. Finalmente, um substrato enzimático é adicionado e, se houver interação entre antígeno e anticorpo, ocorrerá uma mudança de cor na placa, que indica que a amostra do paciente possui anticorpos específicos para a doença em questão. Hoje, essa técnica é usada para doenças como HIV, Hepatite B e C e doenças autoimunes. Existem muitas variações desta técnica sendo possível a detecção tanto do antígeno quanto do anticorpo.
Western Blot: Técnica para detecção de proteínas em uma amostra baseada em reconhecimento por anticorpos. Primeiro, as proteínas são separadas de acordo com seu tamanho por SDS-PAGE: esta técnica envolve o uso de um gel especial e uma corrente elétrica para separar as proteínas, onde as menores se movem mais rápido através do gel do que as maiores. Após a separação, as proteínas são transferidas para uma membrana com alta afinidade por elas e que funciona como uma folha, onde as proteínas ficam “impressas”. Para identificar uma proteína específica, primeiro, se aplica um anticorpo primário que se liga à proteína de interesse. Em seguida, se adiciona um anticorpo secundário que se liga ao primário e emite luz quando ativado. Assim, ao observar a membrana, é possível verificar quais proteínas estão presentes na amostra e identificar se uma proteína específica, que pode estar relacionada a um patógeno, está presente.
Teste imunocromatográfico: Também chamado de teste rápido, este teste detecta a presença de uma substância-alvo (como um vírus ou uma proteína), baseado na associação específica a anticorpos com nanopartículas coloridas. Quando a amostra (como gota de sangue ou saliva) é adicionada ao dispositivo, ela se move pela membrana por capilaridade (tendência do líquido se mover através de pequenos espaços) e passa pela zona do conjugado, onde as nanopartículas coloridas estão ligadas a anticorpos. Se a substância-alvo estiver presente na amostra, ela se ligará ao corante conjugado. A amostra continua a se mover e passa pela zona de teste, onde há anticorpos específicos que se ligam à substância-alvo, se esta estiver presente, formando uma linha colorida, indicando um resultado positivo. Os testes rápidos são amplamente utilizados para detectar diversas doenças, como HIV, COVID-19 e muitas outras, devido à sua rapidez e facilidade de uso.
CONCLUSÃO
Os testes imunobiológicos são baseados principalmente na relação entre antígenos e anticorpos. Como visto, a partir desse princípio, foram desenvolvidos diversos testes, como: ELISA, Western Blot e testes imunocromatográficos, em que cada um apresenta suas particularidades de acordo com o objetivo do estudo. Assim, sendo todos de suma importância para a detecção de doenças, como HIV, Hepatite B e C, COVID-19, doenças autoimunes e muitas outras. Atualmente, no Brasil, o Sistema Único de Saúde (SUS) disponibiliza testes rápidos imunocromatográficos para a detecção de HIV, sífilis, hepatites B e C. Além destes, é possível realizar o teste rápido de gravidez gratuitamente pelo SUS.
REFERÊNCIAS:
SANAR, R. Resumo sobre antígenos e anticorpos. Sanar, 2024. Disponível em:<https://sanarmed.com/resumo-de-antigenos-e-anticorpos-estruturas-mecanismos-de-acaoe-mais/>. Acesso em: 16 de julho de 2024.
Anticorpos e seu funcionamento no processo de imunização. Laboratório Exame. Disponível em: <https://laboratorioexame.com.br/saude/anticorpos>. Acesso em: 16 de julho de 2024.
PETRY, P. ; NUNES, R. 1901: EMIL A. VON BEHRING. Salton Cursos. Disponível em: <https://salton.med.br/nobel/ver/115/1901%3A-EMIL-A-VON-BEHRING>. Acesso em: 16 de julho de 2024.
Testes rápidos no SUS permitem diagnósticos em até 30 minutos. Ministério da Saúde, 2022. Disponível em: <https://www.gov.br/pt-br/noticias/saude-e-vigilancia-sanitaria/2022/10/>. Acesso em 29 de julho de 2024.