Proteínas recombinantes de interesse na área da saúde

ABSTRACT

Recombinant proteins have revolutionized modern medicine and therapeutics. Currently recombinant proteins are used to treat diseases of great worldwide impact, as they allow maintenance and improvement of the life’s quality of patients with rare genetic diseases, metabolic syndromes, and immunological diseases. Since 1982, after the production of the first therapeutic recombinant protein (PRT), recombinant insulin, all major pharmaceutical companies have tried to develop PRT and supported its growth in the market. The right choice of expression systems and purification processes become essential steps to produce high-quality recombinant proteins with high yield. The recombinant protein Lsa63, the target of this project, is a leptospiral adhesin involved in the bacteria adhesion to the host. Lsa63 is expressed on the surface of patogenic Leptospiras and is absent in saprophytic ones. That said, the use of this protein in the development of new therapies and diagnosis for leptospirosis could be interesting. During this project, Lsa63 was purified from the frozen biomass of E. coli previously produced using liquid chromatography techniques). In all purification steps Lsa63 was quantified by BCA (bicinchoninic acid) and analyzed by SDS-PAGE electrophoresis and Western Blotting. The relative purity of Lsa63 was estimated by densitometry of SDS-PAGE bands. Immobilized-metal affinity chromatography (IMAC) was chosen as the first purification step and 24.4% of Lsa63 was yield with relative purity of 54.8%, followed by size-exclusion chromatography (SEC) with recovery of 95.2% and last step ion-exchange chromatography (IEC) with 7.9% and 80.3% of relative purity. Despite having obtained 80.3% of relative purity the global yield was low (7.9%).

RESUMO

As proteínas recombinantes revolucionaram a medicina moderna e a terapêutica. Por isso, atualmente, as proteínas recombinantes são utilizadas para tratamento de doenças de grande impacto mundial, pois permitem manutenção e melhoria da qualidade de vida de pacientes portadores de doenças genéticas raras, síndromes metabólicas e doenças imunológicas. Desde 1982, após a produção da primeira proteína recombinante terapêutica (PRT), insulina recombinante, todas as grandes farmacêuticas começaram a desenvolver PRT e impulsionaram o crescimento destas no mercado. A escolha correta dos sistemas de expressão e processos de purificação tornam-se etapas essenciais para produção de proteínas recombinantes de alta qualidade e em alto rendimento. A proteína recombinante Lsa63, alvo deste projeto, é uma adesina de leptospira envolvida na adesão da bactéria no organismo dos hospedeiros. A Lsa63 é expressa na superfície de Leptospiras patogênicas e apresenta-se ausente em cepas saprofíticas. Dito isto, a utilização desta proteína, no desenvolvimento de novas terapias e diagnóstico para leptospirose pode ser interessante. Durante o decorrer deste projeto, a Lsa63 foi purificada a partir da biomassa congelada de E. coli utilizando técnicas de cromatografia líquida. Em todas as etapas de purificação a Lsa63 foi quantificada por BCA (ácido bicinchonínico) e analisada por eletroforese SDS-PAGE e Western Blotting. A pureza relativa da Lsa63 foi estimada por densitometria das bandas do gel de eletroforese. A cromatografia de afinidade por íons metálicos imobilizados (IMAC) foi escolhida como primeira etapa de purificação sendo que a Lsa63 foi obtida com rendimento de 24,4% e pureza relativa de 54,8%, seguida pela cromatografia de exclusão molecular com recuperação de 95,2% e a última etapa a cromatografia de troca iônica com recuperação de 52,0% e pureza relativa de 80,3%. Apesar de ter obtido uma pureza relativa de 80,3% a recuperação global incluindo todas as etapas cromatográficas foi baixa sendo 7,9%.