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Tese em Português | VETTESES | ID: vtt-221974

Resumo

A leptospirose é uma zoonose causada por espiroquetas do gênero Leptospira, que tem um impacto significativo em saúde pública com mais de um milhão de novas infecções e 59 mil mortes por ano, além de grandes perdas econômicas na agropecuária. A falta de uma vacina totalmente eficaz contra a doença é um dos principais fatores que comprometem o seu controle, por isso é emergencial o desenvolvimento de novas vacinas que seja capaz de superar as limitações das vacinais disponíveis no mercado atualmente, e que possa ser empregada em populações humanas globalmente. Por isso, o objetivo deste estudo foi realizar uma avaliação completa do perfil proteico de Leptospira interrogans sorovar Copenhageni cepa M20, com caracterização in silico das proteínas desconhecidas e das proteínas com capacidade de gerar resposta imune para compor uma vacina multiepítopo. Para a realização da proteômica foi desenvolvido um protocolo simplificado de obtenção do extrato proteico seguido pela espectrometria de massas LTQ-Orbitrap Velos acoplado à cromatografia líquida EASY-nLC II. As proteínas encontradas passaram por uma avaliação ampla, como análise taxonômica para identificação das proteínas comuns à outras espécies e sorovares da bactéria, descrição dos grupos funcionais, design da estrutura tridimensional de proteínas importantes no estudo da Leptospira e caracterização in silico das proteínas não caracterizadas e das proteínas já identificadas como geradoras de resposta imune. A partir daí foram utilizados diversos servidores para realização das análises de imunoinformática, visando a identificação e de seleção das proteínas com maior potencial para alvo vacinal e subsequente seleção dos melhores epítopos, capazes de estimular resposta imune humoral e celular. As proteínas Loa 22, LipL32, Flagelina, Fator de elongação Tu e Fator de elongação Ts, tiveram sua estrutura tridimensional desenvolvida e validada. Dentre as proteínas selecionadas com maior potencial para alvo vacinal, a maioria correspondeu a proteínas não caracterizadas até então. Este estudo também identificou epítopos de células B, de Linfócito T Citotóxico, de Linfócito T Helper, de células TCD4 e indutores de IFN-, que foram reunidos através de um design racional para constituir em uma proteína quimérica multiepítopo a ser empregada como alvo vacinal com potencial para superar as limitações da bacterina utilizada atualmente. O estudo do perfil proteico de Leptospira associado a triagem de alvos vacinais, por meio da imunoinformática, resultou na construção de uma proteína quimérica, com características desejáveis para um imunógeno no processo de desenvolvimento da vacina.

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Leptospirosis is a zoonosis caused by spirochetes of the Leptospira genus, which causes a significant impact on public health, with more than one million new infections and 59,000 deaths each year, moreover major economic losses in agriculture. Lack of an fully effective vaccine against the disease is one of the main factors that compromise its control, so it is urgent to develop new vaccines that is able to overcoming the limitations of vaccines currently available, that can be used in human populations globally. Therefore, the aim of this study was to fully evaluate the protein profile of Leptospira interrogans serovar Copenhageni strain M20, with in silico characterization of uncharacterized proteins and proteins that is able to induce immune response and compose a subunit vaccine. To perform proteomics, a simplified protocol for obtaining protein extract was developed followed by mass spectrometry LTQ-Orbitrap Velos coupled to liquid chromatography EASY-nLC II. The proteins found undego a full evaluation, like a taxonomic analysis to identify common proteins to other species and serovars of the bacterium; description of functional categories; design of the three-dimensional structure of important proteins in the Leptospira study and in silico characterization of uncharacterized proteins and proteins already identified as induce an immune response. Then, many servers were used to perform immunoinformatics analysis, aiming to identify and select the proteins with the major potential for vaccine target and subsequent selection of the best epitopes able to stimulating humoral and cellular immunity. Proteins Loa 22, LipL32, Flagellin, Elongation fator Tu and Elongation fator Ts had their three-dimensional structure developed and validated. Among the selected proteins with the major vaccine target potential, most are uncharacterized proteins until then. This study also identified epitopes of B cell, of cytotoxic T lymphocyte, of helper T lymphocyte, of TCD4 cell and of IFN- inducers. This epitopes have been assembled through rational design to constitute a multi-epitope chimeric protein that can be used as a vaccine target with potential for overcome the bacterin limitations. The detailed study of Leptospira protein profile associated with the screening of vaccine targets by immunoinformatics resulted in the design of a chimeric protein, with desirable characteristics for an immunogen in the vaccine development process.

Biblioteca responsável: BR68.1