Corrigendum: Assessment of the accuracy of 11 different diagnostic tests for the detection of Schistosomiasis mansoni in individuals from a Brazilian area of low endemicity using latent class analysis.

[This corrects the article DOI: 10.3389/fmicb.2022.1048457.].

Assessment of the accuracy of 11 different diagnostic tests for the detection of Schistosomiasis mansoni in individuals from a Brazilian area of low endemicity using latent class analysis.

Background: Schistosomiasis is a parasitic disease associated with poverty. It is estimated that 7.1 million people are infected with Schistosoma mansoni in Latin America, with 95% of them living in Brazil. Accurate diagnosis and timely treatment are important measures to control and eliminate schistosomiasis, but diagnostic improvements are needed to detect infections, especially in areas of low endemicity. Methodology: This research aimed to evaluate the performance of 11 diagnostic tests using latent class analysis (LCA). A cross-sectional survey was undertaken in a low endemicity area of the municipality of Malacacheta, Minas Gerais, Brazil. Feces, urine, and blood samples were collected from 400 residents older than 6 years of age, who had not been treated with praziquantel in the 12 months previous to the collection of their samples. The collected samples were examined using parasitological (Helm Test® kit Kato-Katz), nucleic acid amplification tests -NAATs (PCR, qPCR and LAMP on urine; PCR-ELISA, qPCR and LAMP on stool), and immunological (POC-CCA, the commercial anti-Schistosoma mansoni IgG ELISA kit from Euroimmun, and two in-house ELISA assays using either the recombinant antigen PPE or the synthetic peptide Smp150390.1) tests. Results: The positivity rate of the 11 tests evaluated ranged from 5% (qPCR on urine) to 40.8% (commercial ELISA kit). The estimated prevalence of schistosomiasis was 12% (95% CI: 9-15%) according to the LCA. Among all tests assessed, the commercial ELISA kit had the highest estimated sensitivity (100%), while the Kato-Katz had the highest estimated specificity (99%). Based on the accuracy measures observed, we proposed three 2-step diagnostic approaches for the active search of infected people in endemic settings. The approaches proposed consist of combinations of commercial ELISA kit and NAATs tests performed on stool. All the approaches had higher sensitivity and specificity than the mean values observed for the 11 tests (70.4 and 89.5%, respectively). Conclusion: We showed that it is possible to achieve high specificity and sensitivity rates with lower costs by combining serological and NAATs tests, which would assist in the decision-making process for appropriate allocation of public funding aiming to achieve the WHO target of eliminating schistosomiasis as a public health problem by 2030.

Sm16, A Schistosoma mansoni Immunomodulatory Protein, Fails to Elicit a Protective Immune Response and Does Not Have an Essential Role in Parasite Survival in the Definitive Host.

Sm16 is an immunomodulatory protein that seems to play a key role in the suppression of the cutaneous inflammatory response during Schistosoma mansoni penetration of the skin of definitive hosts. Therefore, Sm16 represents a potential target for protective immune responses induced by vaccination. In this work, we generated the recombinant protein rSm16 and produced polyclonal antibodies against this protein to evaluate its expression during different parasite life-cycle stages and its location on the surface of the parasite. In addition, we analyzed the immune responses elicited by immunization with rSm16 using two different vaccine formulations, as well as its ability to induce protection in Balb/c mice. In order to explore the biological function of Sm16 during the course of experimental infection, RNA interference was also employed. Our results demonstrated that Sm16 is expressed in cercaria and schistosomula and is located in the schistosomula surface. Despite humoral and cellular immune responses triggered by vaccination using rSm16 associated with either Freund's or alum adjuvants, immunized mice presented no reduction in either parasite burden or parasite egg laying. Knockdown of Sm16 gene expression in schistosomula resulted in decreased parasite size in vitro but had no effect on parasite survival or egg production in vivo. Thus, our findings demonstrate that although the vaccine formulations used in this study succeeded in activating immune responses, these failed to promote parasite elimination. Finally, we have shown that Sm16 is not vital for parasite survival in the definitive host and hence may not represent a suitable target for vaccine development.

The Schistosoma mansoni cyclophilin A epitope 107-121 induces a protective immune response against schistosomiasis.

Great efforts have been made to identify promising antigens and vaccine formulations against schistosomiasis. Among the previously described Schistosoma vaccine candidates, cyclophilins comprise an interesting antigen that could be used for vaccine formulations. Cyclophilin A is the target for the cyclosporine A, a drug with schistosomicide activity, and its orthologue from Schistosoma japonicum induces a protective immune response in mice. Although Schistosoma mansoni cyclophilin A also represents a promising target for anti-schistosome vaccines, its potential to induce protection has not been evaluated. In this study, we characterized the cyclophilin A (SmCyp), initially described as Smp17.7, analyzed its allergenic potential using in vitro functional assays, and evaluated its ability to induce protection in mice when administered as an antigen using different vaccine formulations and strategies. Results indicated that SmCyp could be successfully expressed by mammalian cells and bacteria. The recombinant protein did not promote IgE-reporter system activation in vitro, demonstrating its probable safety for use in vaccine formulations. T and B-cell epitopes were predicted in the SmCyp sequence, with two of them located within the active isomerase site. The most immunogenic antigen, SmCyp (107-121), was then used for immunization protocols. Immunization with the SmCyp gene or protein failed to reduce parasite burden but induced an immune response that modulated the granuloma area. In contrast, immunization with the synthetic peptide SmCyp (107-121) significantly reduced worm burden (48-50%) in comparison to control group, but did not regulate liver pathology. Moreover, the protection observed in mice immunized with the synthetic peptide was associated with the significant production of antibodies against the SmCyp (107-121) epitope. Therefore, in this study, we identified an epitope within the SmCyp sequence that induces a protective immune response against the parasite, thus representing a promising antigen that could be used for vaccine formulation against schistosomiasis.

Novos antígenos de Schistosoma mansoni para o diagnóstico sorológicoda infecção ativa e controle de cura

A esquistossomose continua sendo uma das infecções parasitárias mais prevalentes no mundo, e para o controle e monitoramento efetivo dessa doença é essencial que se disponha de métodos diagnósticos cada vez mais acurados. Utilizando ferramentas de bioinformática e o proteoma do parasito S. mansoni, nosso grupo selecionou in silico, antígenos candidatos do S. mansonipara serem utilizados no diagnóstico sorológico da esquistossomose e no controle de cura da doença pós-tratamento. A estratégia baseou-se em critérios para seleção de potenciais antígenos que levaram em consideração a predição de presença de peptídeo sinal, baixa similaridade com proteínas humanas e de camundongos, presença de epítopos lineares de células B e T preditos, localização predita favorável (secretada ou de membrana) e predição de expressão em estágios de vida do parasito presentes no hospedeiro definitivo. Estas condicionais foram aplicadas em um banco de dados relacional construído para integrar os resultados das diferentes predições. Sete proteínas foram selecionadas e diante da inviabilidade de expressar todas elas, nosso grupo identificou epítopos lineares de célula B nas proteínas selecionadas, que foram produzidos como peptídeos sintéticos e utilizados na validação da estratégia de seleção in silico utilizada. Esses epítopos foram identificados por predição in silico dos programas AAP12, BCPred12, BepiPred e predição de regiões intrinsecamente desordenadas (IDRs). Adicionalmente, duas proteínas também foram expressas como proteínas recombinantes em sistema procarioto e avaliadas em ensaios de ELISA

Para os ensaios de ELISA com os peptídeos sintéticos e com as proteínas recombinantes, foram utilizados soro de camundongos infectados com S. mansoni e soros de indivíduos provenientes de uma área endêmica de baixa intensidade de infecção para S. mansoni e de doadores saudáveis não residentes em áreas endêmicas para esquistossomose. Dentre os sete peptídeos sintéticos utilizados nos ensaios de ELISA, cinco foram capazes de diferenciar indivíduos infectados de áreas endêmicas (INF), de indivíduos negativos de área endêmica (NEG) e doadores saudáveis não residentes de área endêmica (HD). Além disso, um dos peptídeos também foi capaz de diferenciar soro de indivíduos infectados de área endêmica, de soro de indivíduos infectados 30 e 180 dias após tratamento, o que poderia ser utilizado para controle de cura. O uso de soros de indivíduos que vivem em áreas endêmicas para esquistossomose demonstraram queas proteínas rSm200(1069-1520)-ELISA e a rSmVal7-ELISA foram capazes de discriminar os doadores saudáveis (HD) e ndivíduos infectados (INF) que vivem em áreas endêmicas para esquistossomose, porém não foram eficientes para o controle de cura após tratamento. Nossos resultados demosntram que a estratégia de seleção in silico de antígenos potencias para o diagnóstico da esquistossomose apresentou um racional promissor e com resultados promissores

Evaluation of the use of C-terminal part of the Schistosoma mansoni 200kDa tegumental protein in schistosomiasis diagnosis and vaccine formulation.

Schistosoma mansoni tegument is involved in essential functions for parasite survival and represents a target for screening candidates for vaccine and diagnosis. Our group using reverse vaccinology selected six candidates, previously demonstrated by proteomics studies to be expressed in the parasite tegument, among them was Sm200. In this work we have cloned and expressed a recombinant form of Sm200 C-terminal (1069-1520) region. The efficacy of rSm200 (1069-1520) in the diagnosis of schistosomiasis and in the formulation of a vaccine against S. mansoni was assessed respectively in an ELISA based diagnostic assay and immunization protocols in mice. Significant differences between non-infected and acutely infected or chronically infected animals were observed and no cross-recognition was observed with sera from Ascaris suum or Ancylostoma ceylanicum infected mice. rSm200-ELISA test could also discriminate infected individuals from healthy donors not living in endemic area for schistosomiasis but failed to discriminate between individuals from a low endemic area for schistosomiasis known to have positive or negative stools after examination. Recombinant Sm200 also failed to induce protection against schistosomiasis, demonstrating that the C-terminal part of Sm200 is unable to induce protective immune response in mice. Therefore rSm200 (1069-1520)-ELISA represents an important tool to be used in the diagnosis of schistosomiasis.

Identificação e seleção de antígenos do Schistosoma mansoni potenciais candidatos a comporem um teste de diagnóstico para esquistossomose

A esquistossomose continua sendo uma das infecções parasitárias mais prevalentes no mundo. Para o controle e monitoramento efetivo dessa doença é essencial que se disponha de métodos diagnósticos cada vez mais acurados. O exame parasitológico de fezes, utilizando-se a técnica de Kato-Katz, é a principal forma de diagnosticar a esquistossomose mansoni, embora esse método de diagnóstico não seja satisfatório quando a carga parasitária dos indivíduos infectados é baixa. Outras técnicas sorológicas para o diagnóstico estão disponíveis, entretanto estas apresentam limitações. Neste trabalho foram realizadas análises in silico utilizando o banco de dados genômico para o parasito Schistosoma mansoni - SchistoDB e várias ferramentas de bioinformática para selecionar antígenos candidatos a serem utilizados no imunodiagnóstico da doença. Seis antígenos foram selecionados baseados na evidência de expressão gênica em diferentes fases do ciclo de vida do parasito no hospedeiro definitivo, presença de peptídeo sinal, localização celular, semelhança com proteínas humanas e de outros helmintos e presença de epitopos preditos de célula B. Através da técnica de Western blot utilizando antígenos de extrato de verme adulto e de esquistossômulos foi demonstrado que antígenos com peso molecular semelhante aos selecionados in silico foram reconhecidos apenas por soro de camundongos infectados com S. mansoni. Dos seis antígenos, um corresponde à proteína Sm200. Uma parte desta proteína, correspondente aos aminoácidos 1069 a 1520, foi expressa em sistema de expressão em procariotos e avaliada por Western blot e ELISA frente a soros de camundongos infectados e não infectados. Nossos resultados demonstram que apesar da proteína recombinate Sm200(1069-1520) ser reconhecida por soro de camundongos infectados pela técnica de Western blot, nos ensaios de ELISA o uso desta proteína como antígeno resultou 97,5% de especificidade e 75% de sensibilidade no diagnóstico de infecções crônicas

Identificação e seleção de antígenos do Schistosoma mansoni potenciais candidatos a comporem um teste de diagnóstico para esquistossomose / Identification and selection of antigens of Schistosoma mansoni potential candidates to compose a diagnostic test for schistosomiasis

A esquistossomose continua sendo uma das infecções parasitárias mais prevalentes no mundo. Para o controle e monitoramento efetivo dessa doença é essencial que se disponha de métodos diagnósticos cada vez mais acurados. O exame parasitológico de fezes, utilizando-se a técnica de Kato-Katz, é a principal forma de diagnosticar a esquistossomose mansoni, embora esse método de diagnóstico não seja satisfatório quando a carga parasitária dos indivíduos infectados é baixa. Outras técnicas sorológicas para o diagnóstico estão disponíveis, entretanto estas apresentam limitações. Neste trabalho foram realizadas análises in silico utilizando o banco de dados genômico para o parasito Schistosoma mansoni - SchistoDB e várias ferramentas de bioinformática para selecionar antígenos candidatos a serem utilizados no imunodiagnóstico da doença. Seis antígenos foram selecionados baseados na evidência de expressão gênica em diferentes fases do ciclo de vida do parasito no hospedeiro definitivo, presença de peptídeo sinal, localização celular, semelhança com proteínas humanas e de outros helmintos e presença de epitopos preditos de célula B. Através da técnica de Western blot utilizando antígenos de extrato de verme adulto e de esquistossômulos foi demonstrado que antígenos com peso molecular semelhante aos selecionados in silico foram reconhecidos apenas por soro de camundongos infectados com S. mansoni. Dos seis antígenos, um corresponde à proteína Sm200. Uma parte desta proteína, correspondente aos aminoácidos 1069 a 1520, foi expressa em sistema de expressão em procariotos e avaliada por Western blot e ELISA frente a soros de camundongos infectados e não infectados. Nossos resultados demonstram que apesar da proteína recombinate Sm200(1069-1520) ser reconhecida por soro de camundongos infectados pela técnica de Western blot, nos ensaios de ELISA o uso desta proteína como antígeno resultou 97,5% de especificidade e 75% de sensibilidade no diagnóstico de infecções crônicas.

Identification of Schistosoma mansoni candidate antigens for diagnosis of schistosomiasis.

The development of a more sensitive diagnostic test for schistosomiasis is needed to overcome the limitations of the use of stool examination in low endemic areas. Using parasite antigens in enzyme linked immunosorbent assay is a promising strategy, however a more rational selection of parasite antigens is necessary. In this study we performed in silico analysis of the Schistosoma mansoni genome, using SchistoDB database and bioinformatic tools for screening immunogenic antigens. Based on evidence of expression in all parasite life stage within the definitive host, extracellular or plasmatic membrane localization, low similarity to human and other helminthic proteins and presence of predicted B cell epitopes, six candidates were selected: a glycosylphosphatidylinositol-anchored 200 kDa protein, two putative cytochrome oxidase subunits, two expressed proteins and one hypothetical protein. The recognition in unidimensional and bidimensional Western blot of protein with similar molecular weight and isoelectric point to the selected antigens by sera from S. mansoni infected mice indicate a good correlation between these two approaches in selecting immunogenic proteins.

Identification of Schistosoma mansoni candidate antigens for diagnosis of schistosomiasis

The development of a more sensitive diagnostic test for schistosomiasis is needed to overcome the limitations of the use of stool examination in low endemic areas. Using parasite antigens in enzyme linked immunosorbent assay is a promising strategy, however a more rational selection of parasite antigens is necessary. In this study we performed in silico analysis of the Schistosoma mansoni genome, using SchistoDB database and bioinformatic tools for screening immunogenic antigens. Based on evidence of expression in all parasite life stage within the definitive host, extracellular or plasmatic membrane localization, low similarity to human and other helminthic proteins and presence of predicted B cell epitopes, six candidates were selected: a glycosylphosphatidylinositol-anchored 200 kDa protein, two putative cytochrome oxidase subunits, two expressed proteins and one hypothetical protein. The recognition in unidimensional and bidimensional Western blot of protein with similar molecular weight and isoelectric point to the selected antigens by sera from S. mansoni infected mice indicate a good correlation between these two approaches in selecting immunogenic proteins.