O futuro das vacinas de mRNA além da COVID-19

Atualizado em 24 de agosto de 2026

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O desenvolvimento e a implementação de vacinas de RNA mensageiro (mRNA) para o SARS-CoV-2 foram uma conquista tremenda de saúde pública diante de uma crise sanitária global. Esse sucesso gerou um entusiasmo imenso em torno da tecnologia de mRNA, acelerando significativamente seu desenvolvimento e aplicação a uma ampla gama de doenças.

Cerca de 70% dos ensaios pré-clínicos e clínicos ativos de vacinas de mRNA em todo o mundo estão agora focados em doenças além da COVID-19, compreendendo 31% dos ensaios de vacinas de mRNA para câncer e 69% para outras doenças infecciosas, genéticas e imunológicas (veja a Figura 1). O aumento da pesquisa sobre essas vacinas desde 2020 está superando a COVID-19, provando que elas serão um caminho de longo prazo para pesquisa e desenvolvimento.

O estado da pesquisa em vacinas de mRNA

Embora possa parecer que as vacinas de mRNA foram inventadas recentemente, a pesquisa sobre esses tipos de vacinas ocorre há mais de 30 anos. Conforme indicado na CAS Content Collection^TM, o maior repositório de informações científicas com curadoria humana, a produção de publicações em periódicos no campo das vacinas de mRNA seguiu uma lenta tendência de alta de 1965 a 2019, com um leve crescimento anual. O número de publicações em periódicos sobre vacinas de mRNA era de apenas 571 até 2019 (veja a Figura 2B).

Um crescimento significativo começou em 2020 e, até 2024, havia mais de 8.000 publicações em periódicos relacionadas a vacinas de mRNA. As patentes também refletem essa tendência, com as publicações de patentes de vacinas de mRNA aumentando de cerca de 30 em 2020 para várias centenas em 2024 (veja a Figura 2C). O aumento notável nas publicações de preprints de 2020 a 2024 pode ser atribuído à necessidade urgente de disseminar os resultados de pesquisas sobre vacinas de mRNA durante a pandemia.

While COVID-19 understandably dominated the research landscape in the early years of this decade, the infrastructure and innovations established during the pandemic are now being applied to other diseases, including cancer, HIV, and rare diseases. As shown in Figure 1A, by December 2024, there were 280 vaccines in developmental stages, with 55% in the preclinical stage and 45% in various clinical stages.  

COVID-19 was the catalyst for large-scale mRNA vaccine development, but this technology is now on a long-term path of research and development to address a range of challenging diseases.

What is mRNA?

mRNA is a single-stranded macromolecule comprised of nucleotide subunits, which can carry the genetic sequence of corresponding DNA and be read by ribosomes for the translation of protein in the cytoplasm. At the core of mRNA vaccine technology is the use of synthetic mRNA, designed to encode specific antigens (see Figure 3A).  

Untranslated regions (UTRs), a 5’ cap, and a 3’ poly(A) tail flank the coding region and nucleosides within the mRNA are modified (Figure 3D) to delay degradation in the cytoplasm, decrease immunogenicity, and enhance translation. Once delivered into cells, these vaccines must be translated into antigens using the host cell’s translation machinery to trigger antigen-specific immune responses.  

The translated antigens can be secreted and absorbed by cells as exogenous antigens, stimulating MHC class II-mediated immunity. Additionally, when mRNA vaccines are delivered to antigen-presenting cells (APCs), the translated antigens are perceived by the host as endogenous antigens, primarily activating MHC class I immune responses. The mRNA strand gets broken down by nucleases and has a short half-life.

This method is highly promising, but mRNA can be degraded by extracellular RNases, which may lead to failed translation and internalization by APCs. It can also struggle to cross the anionic cellular membrane. However, two key breakthroughs made mRNA vaccines possible: using lipid nanoparticles (LNPs) as mRNA delivery materials and chemically modifying mRNA to avoid unwanted immune responses.

LNPs for mRNA vaccine delivery are the only drug delivery system that has demonstrated clinical effectiveness and received approval for human use. In 2023, two scientists at the University of Pennsylvania, Dr. Katalin Karikó and Dr. Drew Weissman, won the Nobel Prize in Physiology or Medicine for their breakthroughs in chemically modifying mRNA bases that have significantly impacted mRNA stability, translation efficiency, and immune evasion.  

Types of mRNA vaccines

There are three types of mRNA vaccines currently: non-replicating mRNA, self-amplifying RNA (saRNA), and circular RNA (circRNA).

• Conventional/non-replicating/non-amplifying mRNA: This type of mRNA vaccine consists of an ORF encoding for the proteins of interest, a 5’ cap structure, a 5’ UTR, a 3’ UTR, and a poly(A) tail that can be transcribed to one copy of immunogenic protein (Figure 3A). The immune response is directly proportional to the number of transcribed mRNAs. While these vaccines can be produced quickly and cost-effectively, they must be administered repeatedly because of the mRNA’s short half-life.
  

• Self-amplifying (saRNAs) and trans saRNAs: In addition to the conventional elements of linear mRNA, saRNA contains a long ORF sequence that encodes a viral replicase (nonstructural proteins; nsP1–nsP4), derived from alphaviruses, to amplify mRNA in the host cells (Figure 3 B). These vaccines are also easy to produce at scale and produce more antigens at lower doses than conventional mRNAs. However, synthesis can be difficult, and the large replicon size (~10 kb) limits cell internalization. saRNAs may be divided into a set of two taRNAs (Figure 3C), the mRNA without nsP1–nsP4 and the mRNA that encodes nsP1–nsP4 genes, to avoid large size and low encapsulation efficiency.

• Circular mRNAs (circRNAs): This type of mRNA vaccine contains a closed-loop structure with no 5’ and 3’ UTR. CircRNA is produced from mRNA precursors through back-splicing. The initiation of circRNA translation is independent of the 5’ cap structure. It translates proteins by rolling circle amplification (RCA). The closed-loop structure protects circRNAs from exonuclease degradation, and these vaccines with LNP carriers are highly stable. However, more safety testing is needed before being approved for clinical usage.

mRNA vaccines for conditions beyond COVID-19

The advancement of mRNA vaccines for infectious diseases beyond COVID-19 has shown consistent progress over the years (see Figure 4). Influenza represents half of the clinical trials in this area of study, followed by RSV, HIV, and the varicella zoster virus. Before 2020, research primarily focused on diseases like influenza, HIV, and HPV, with early clinical trials demonstrating the potential of mRNA technology. The success of mRNA COVID-19 vaccines in 2020 spurred expanded efforts targeting chlamydia, CMV, Epstein-Barr virus, hepatitis B, hepatitis C, malaria, inflammatory bowel disease, and Zika virus by 2021.

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Multivalent vaccines for influenza (quadrivalent influenza mRNA vaccine MRT-5413, NCT05650554) and RSV progressed to late-stage trials in 2022, while early-phase studies began for diseases such as chikungunya, Nipah, HSV, rabies, yellow fever, varicella zoster, and multi-component vaccines (e.g., influenza and RSV; influenza, RSV, and SARS-CoV-2).  

Emphasis centers on expanding mRNA vaccine platforms to tackle unmet needs in the future, including dengue, Ebola, heartland virus, gonorrhea, Japanese encephalitis, Lassa virus, Marburg virus, mpox, human metapneumovirus, phlebovirus, and tuberculosis, highlighting significant growth in this field. Moderna recently secured substantial funding from the U.S. government to develop mRNA-based vaccines for bird flu, aiming to prepare for potential human outbreaks.

Another exciting development is using mRNA vaccines to induce a robust T-cell response and eradicate cancer cells. In the 2010s, advancements in mRNA technology and delivery systems led to the initiation of early-phase clinical trials for personalized cancer vaccines targeting melanoma and other cancers. Efforts in mRNA vaccine research increased substantially after the successful deployment of COVID-19 vaccines.  

Atualmente, mais de 60 ensaios clínicos de vacinas de mRNA contra o câncer estão listados para diversos tipos da doença, incluindo câncer de mama, ovário, próstata, cólon, renal metastático, glioblastoma, melanoma e tumores sólidos. A maioria está em fase pré-clínica, mas alguns já avançaram para a fase II (veja a Figura 5).

Como pioneiras no desenvolvimento de terapias de mRNA, a CureVac, a Moderna e a BioNTech projetaram uma série de vacinas de mRNA baseadas em antígenos associados a tumores (TAAs) e antígenos específicos de tumores (TSAs).Em agosto de 2026, a Merck e a Moderna anunciaram que sua vacina personalizada de mRNA contra o câncer, intismeran autogene (V940/mRNA-4157), atingiu seu objetivo primário no estudo de Fase 3 INTerpath-001, reduzindo o risco de recorrência da doença e metástase à distância em pacientes com melanoma de alto risco ressecado, quando combinada com o KEYTRUDA® (pembrolizumab) da Merck, em comparação ao uso isolado do KEYTRUDA. Este é o primeiro resultado positivo de Fase 3 para uma vacina individualizada de neoantígenos contra o câncer, um marco que o setor buscava há mais de uma década, e as empresas agora planejam solicitar a aprovação regulatória.

Além do melanoma, o programa INTerpath já está se expandindo para o câncer de pulmão de células não pequenas, câncer de bexiga e carcinoma de células renais, enquanto abordagens relacionadas a neoantígenos mostram resultados promissores iniciais nocâncer de pâncreas— sugerindo que este sucesso de Fase 3 pode ser o primeiro de várias áreas terapêuticas onde as vacinas de mRNA contra o câncer deixam de ser experimentais para se tornarem uma realidade clínica.

Avanços recentes na entrega de vacinas de mRNA

A escolha do transportador correto é crucial para o sucesso da vacina e influencia a força e a precisão da resposta imune. Avanços nananotecnologiapermitiram que diversos sistemas de transporte melhorassem a entrega e a expressão do mRNA nas células-alvo. A Tabela 1 apresenta osprincipais transportadores de entregafocados no desenvolvimento de vacinas de mRNA, incluindoLNPs,nanoestruturas à base de polímeros e materiais de origem natural. Esses sistemas de entrega baseados em nanopartículas protegem o mRNA administrado contra a degradação por nucleases, autohidrólise e ameaças do sistema imunológico. Eles também fornecem um sistema versátil e direcionado para a entrega segura de mRNA às células-alvo.

Tabela 1: Resumo das plataformas baseadas em nanopartículas para entrega de mRNA na tecnologia de vacinas de mRNA. Adaptado de Meng-Zhen Yu et al., 2023.O progresso clínico e os desafios das vacinas de mRNA - PubMed

Limitações atuais das vacinas de mRNA e como superá-las

Descobertas recentes em vacinas de mRNA provam que esta é uma tecnologia eficaz que pode ser aproveitada contra muitas outras doenças. No entanto, ainda existem desafios para o desenvolvimento futuro, incluindo questões relacionadas à imunogenicidade e estabilidade do mRNA, preocupações com a biossegurança, problemas de direcionamento em sistemas de entrega e controle de qualidade para a produção em larga escala de vacinas de mRNA.

Por exemplo, coronavírus como o SARS-CoV-2 e o influenza apresentam continuamente novas variantes e cepas, o que exige novas vacinas. Portanto, pesquisadores estão trabalhando em reforços multivariantes e vacinas universais para esses tipos de vírus. O vírus HIV também exibe mutações rápidas e uma proteção de proteoglicanos que oculta epítopos críticos. Uma vacina de mRNA precisaria produzir anticorpos amplamente neutralizantes para ser eficaz contra o HIV. Qualquer vacina de mRNA precisaria ser termoestável para combater uma doença como o Ebola. A única vacina aprovada pela FDA para Ebola atualmente requer armazenamento a -80°C, e não há outras vacinas de mRNA contra Ebola em desenvolvimento clínico no momento. Raiva, VSR e malária também são alvos de potenciais vacinas de mRNA, mas cada uma precisa demonstrar sucesso em ensaios clínicos.

Apesar desses desafios, o futuro desta tecnologia é extremamente promissor. Décadas de avanços no design de mRNA e na tecnologia de entrega de ácidos nucleicos, juntamente com a identificação de novos alvos antigênicos, posicionaram as vacinas de mRNA na vanguarda da prevenção e tratamento de doenças. Embora tenha surgido um aumento dramático na pesquisa de mRNA relacionada às vacinas contra a COVID-19, observamos que outras tecnologias de pesquisa e desenvolvimento não relacionadas à COVID-19 agora dominam os ensaios pré-clínicos e clínicos, especialmente para doenças infecciosas e cânceres. À medida que a pesquisa avança, podemos antecipar aplicações mais inovadoras da tecnologia de mRNA.