Membrane and envelope virus proteins co-expressed as lysosome associated membrane protein (LAMP) fused antigens: a potential tool to develop DNA vaccines against flaviviruses

ABSTRACT

Vaccination is the most practical and cost-effective strategy to prevent the majority of the flavivirus infection to which there is an available vaccine. However, vaccines based on attenuated virus can potentially promote collateral side effects and even rare fatal reactions. Given this scenario, the developent of alternative vaccination strategies such as DNA-based vaccines encoding specific flavivirus sequences are being considered. Endogenous cytoplasmic antigens, characteristically plasmid DNA-vaccine encoded, are mainly presented to the immune system through Major Histocompatibility Complex class I - MHC I molecules. The MHC I presentation via is mostly associated with a cellular cytotoxic response and often do not elicit a satisfactory humoral response. One of the main strategies to target DNA-encoded antigens to the MHC II compartment is expressing the antigen within the Lysosome-Associated Membrane Protein (LAMP). The flavivirus envelope protein is recognized as the major virus surface protein and the main target for neutralizing antibodies. Different groups have demonstrated that co-expression of flavivirus membrane and envelope proteins in mammalian cells, fused with the carboxyl-terminal of LAMP, is able to induce satisfactory levels of neutralizing antibodies. Here we reviewed the use of the envelope flavivirus protein co-expression strategy as LAMP chimeras with the aim of developing DNA vaccines for dengue, West Nile and yellow fever viruses.

RESUMO

A vacinação é a estratégia mais prática e o melhor custo-benefício para prevenir a maioria das infecções dos flavivirus, para os quais existe vacina disponível. Entretanto, as vacinas baseadas em vírus atenuados podem potencialmente promover efeitos colaterais e, mais raramente, reações fatais. Diante deste cenário, o desenvolvimento de estratégias alternativas de vacinação, como vacinas baseadas em DNA codificando seqüências específicas dos flavivirus, está sendo considerado. Antí-genos citoplasmáticos endógenos, caracteristicamente codificados por vacinas de DNA plasmidial, são majoritariamente apresentados ao sistema imune através de moléculas do Complexo Maior de Histocompatibilidade de classe I - MHC I. A via de apresentação MHC I é mais associada à resposta celular citotóxica e, frequentemente, não elicita uma resposta humoral satisfatória. Uma das principais estratégias para direcionar antígenos codificados pelas vacinas de DNA para o compartimento MHC II é expressar estes antígenos dentro da Proteína de Associação à Membrana Lisossomal (LAMP). A proteína do envelope dos flavivirus é reconhecidamente a principal proteína de superfície viral e o principal alvo para anticorpos neutralizantes. Diferentes grupos têm demonstrado que a co-expressão das proteínas de membrana e do envelope dos flavivirus em células de mamíferos, fusionada com a porção carboxi-terminal de LAMP, é capaz de induzir níveis satisfatórios de anticorpos neutralizantes. Neste trabalho revisamos a estratégia de co-expressão da proteína do envelope dos flavivírus, como quimeras de LAMP, com o objetivo de desenvolver vacinas de DNA contra a febre do Oeste do Nilo, dengue e febre amarela.