Desenvolvimento e produção de uma vacina quimérica multi-peptídica e avaliação de sua eficácia vacinal contra ascaridíase

Autor: Ana Clara Gazzinelli Guimarães
Přispěvatelé: Ricardo Toshio Fujiwara, Lilian Lacerda Bueno, Andréa Teixeira de Carvalho, Jacqueline Araújo Fiuza, Miriam Tendler, Vitor Luís Tenório Mati
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da UFMG
Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)
instacron:UFMG
Popis: CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico A ascaridíase humana é uma das doenças tropicais negligenciadas mais prevalentes no mundo, afetando cerca de 450 milhões de pessoas, principalmente crianças em idade escolar (SAC) em países em desenvolvimento. O controle da ascaridíase humana é predominantemente baseado em programas de administração de medicamentos em massa mas taxas elevadas de reinfecção são comumente observadas. O desenvolvimento de uma vacina que promova qualidade de vida, menor morbidade e proteção a longo prazo, algo ainda não comercialmente disponível, seria desejável para o controle da infecção. Previamente nosso grupo demonstrou que a imunização com antígenos brutos de Ascaris sp. em camundongos induziu uma resposta protetora mediada por IgG e redução de até 60% no número de parasitos. Dessa forma, o presente estudo teve como objetivo identificar e caracterizar epítopos de células B de Ascaris sp., bem como outros helmintos de importância em saúde pública e avaliar suas implicações na eficácia da vacina. Para isso, foram utilizados dois métodos diferentes para a busca de uma vacina: 1seleção de epítopos-alvo de célula B selecionados pela mineração de dados por um pipeline da bioinformática, bem como, 2uso da técnica de Phage Display com o objetivo de identificar epítopos conformacionais que são reconhecidos por anticorpos específicos de Ascaris sp. Após o processo de identificação desses peptídeos, seleção e validação pela avaliação da reatividade específica desses peptídeos utilizando soro de camundongos controle, imunizados com antígenos de Ascaris sp., ou de animais infectados três vezes com ovos de A. suum (soros hiperimunes), os peptídeos selecionados altamente específicos e reativos a IgG anti-A. suum foram alinhados em sua melhor conformação e sintetizados em um vetor de clonagem para posterior expressão e purificação da quimera polipeptídica. Após vacinação e posterior infecção-desafio em camundongos BALB/c, foi possível observar uma redução significativa de aproximadamente 50% da carga parasitária nos animais imunizados com a quimera ASCVac-1+MPLA quando comparado ao grupo controle. Além disso, altos níveis séricos de IgG vacina-específica e suas subclasses IgG1, IgG3 e IgG2a foram observadas no grupo vacinado com a quimera. A vacinação demonstrou uma polarização da resposta Th2, com produção significativa de citocinas IL-4, IL-5, IL-13 e uma regulação da produção de IL-33. Além disso, a vacinação levou a uma menor inflamação quando observado o perfil de celulas inflamatórias presentes no BAL após vacinação + infecção além de um menor dano tecidual quando avaliado score de inflamação total e disfunção do pulmão dos animais. Como conclusão, foi possível observar que a quimera ASCVac-1, além de proteger em relação a carga parasitária, induziu uma robusta resposta humoral vacina-específica e não induziu a produção e sensibilização dos animais por IgE, se tornando assim, um potencial candidato vacinal contra a ascaridíase. Human ascariasis is one of the most prevalent neglected tropical diseases in the world, affecting about 450 million people, mainly school children (SAC) in developing countries. Control of human ascariasis is predominantly based on mass drug administration programs but high rates of reinfection are commonly observed. The development of a vaccine that promotes quality of life, lower morbidity and long-term protection, something not yet commercially available, would be desirable for infection control. Previously our group demonstrated that immunization with crude antigens of Ascaris sp. in mice induced an IgG-mediated protective response and a reduction of up to 60% in the number of parasites. Thus, the present study aimed to identify and characterize B-cell epitopes of Ascaris sp., as well as other parasites helminths of public health importance and to evaluate its implications in the efficacy of the vaccine. For this, two different methods were used to search for a vaccine: 1selection of target B-cell epitopes selected by data mining by a bioinformatics pipeline, as well as 2use of the Phage Display technique with the objective of identifying conformational epitopes that are recognized by specific antibodies of Ascaris sp. After the process of identification of these peptides, selection and validation by evaluating the specific reactivity of these peptides using serum from control mice, immunized with Ascaris sp. antigens, or of animals infected three times with eggs of A. suum (hyperimmune sera), the selected peptides highly specific and reactive to anti-IgG of A. suum were aligned in their best conformation and synthesized in a cloning vector for further expression and purification of polypeptide chimera. After vaccination and subsequent challenge infection in BALB/c mice, it was possible to observe a significant reduction of approximately 50% of the parasitic burden in animals immunized with ASCVac-1+MPLA chimera compared to the control group. In addition, high serum levels of vaccine-specific IgG and its subclasses IgG1, IgG3 and IgG2a were observed in the group vaccinated with chimera. Vaccination demonstrated a polarization of the Th2 response, with significant production of IL-4, IL-5, IL-13 cytokines and a regulation of IL-33 production. In addition, vaccination led to less inflammation when the profile of inflammatory cells present in BAL after vaccination + infection was observed in addition to less tissue damage when a score of total inflammation and dysfunction of the lung of the animals was evaluated. In conclusion, it was possible to observe that ASCVac-1 chimera, in addition to protecting in relation to the parasitic burden, induced a robust vaccine-specific humoral response and did not induce the production and sensitization of animals by IgE, thus becoming a potential vaccine candidate against ascariasis.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: