BRPI1005909A2 - attenuated transgenic strain of trypanosoma cruzi as a vaccine vector - Google Patents
attenuated transgenic strain of trypanosoma cruzi as a vaccine vector Download PDFInfo
- Publication number
- BRPI1005909A2 BRPI1005909A2 BRPI1005909A BRPI1005909A BRPI1005909A2 BR PI1005909 A2 BRPI1005909 A2 BR PI1005909A2 BR PI1005909 A BRPI1005909 A BR PI1005909A BR PI1005909 A BRPI1005909 A BR PI1005909A BR PI1005909 A2 BRPI1005909 A2 BR PI1005909A2
- Authority
- BR
- Brazil
- Prior art keywords
- attenuated
- strain
- trypanosoma cruzi
- eso
- transgenic
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/30—Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change
Landscapes
- Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
- Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
Abstract
cepa transgênica atenuada de trypanosoma cruzi como vetor vacinal. a presente invenção descreve uma cepa transgênica atenuada de trypanosoma cruzi e sua utilização como vetor vacinal. além disto, descreve-se um método de transformação de cepa atenuada de trypanosoma cruzi com genes exógenos para obtenção deste vetor vacinal. esta estratégia de vacinação pode ser usada no tratamento de doenças que necessitam de indução de uma resposta imune mediada por células, como o câncer e doenças causadas por microrganismos intracelulares, como a toxoplasmose, a malária, a tuberculose entre outrasattenuated transgenic strain of trypanosoma cruzi as a vaccine vector. The present invention describes an attenuated transgenic trypanosoma cruzi strain and its use as a vaccine vector. In addition, a method of transforming attenuated trypanosoma cruzi strain with exogenous genes to obtain this vaccine vector is described. This vaccination strategy can be used to treat diseases that require induction of a cell-mediated immune response, such as cancer and diseases caused by intracellular microorganisms such as toxoplasmosis, malaria, tuberculosis, among others.
Description
CEPA TRANSGÊNICA ATENUADA DE TRYPANOSOMA CRUZI COMO VETOR VAC1NAL A presente invenção descreve uma cepa transgênica atenuada de Trypanosoma cruzi e sua utilização como vetor vacinai. Além disto, descreve-se um método de transformação de cepa atenuada de Trypanosoma cruzi com genes exógenos para obtenção deste vetor vacinai. Esta estratégia de vacinação pode ser usada no tratamento de doenças que necessitam de indução de uma resposta imune mediada por células, como o câncer e doenças causadas por microrganismos intracelulares, como a toxoplasmose, a malária, a tuberculose entre outras.Attenuated TRYPANOSOMA CRUZI TRANSGENIC CEPA AS A VACCINAL VECTOR The present invention describes an attenuated transgenic strain of Trypanosoma cruzi and its use as a vaccine vector. In addition, a method of transforming attenuated Trypanosoma cruzi strain with exogenous genes to obtain this vaccine vector is described. This vaccination strategy can be used to treat diseases that require induction of a cell-mediated immune response such as cancer and diseases caused by intracellular microorganisms such as toxoplasmosis, malaria, tuberculosis and others.
No estado da técnica, alguns documentos de patente demonstram a utilização de cepas atenuadas de Trypanosoma cruzi como vacina: US 2005244437 - Live antenuated parasite vaccine; WO 8303199 - Method for obtaining reduced infectivity variants from protozoan parasites, thus obtained variants and utilization thereof; BE 892553 - Protozoal strains of reduced infectivity prepared by treating virulent strain with mutagen, useful as vaccine preparation. Porém, estas cepas não são transgênicas, ou seja, não possuem DNA exógeno, nem tampouco são utilizadas para profilaxia ou terapia de doenças diferentes daquela causada pelo próprio parasita selvagem. Além disto, a metodologia por eles utilizada para atenuação da cepa não é utilizada na presente invenção.In the prior art, some patent documents demonstrate the use of attenuated Trypanosoma cruzi strains as a vaccine: US 2005244437 - Live antenuated parasite vaccine; WO 8303199 - Method for obtaining reduced infectivity variants from protozoan parasites, thus obtained variants and utilization thereof; BE 892553 - Protozoal strains of reduced infectivity prepared by treating virulent strain with mutagen, useful as vaccine preparation. However, these strains are not transgenic, ie, do not have exogenous DNA, nor are they used for prophylaxis or therapy of diseases other than that caused by the wild parasite itself. Moreover, the methodology they use for strain attenuation is not used in the present invention.
Diante da crescente incidência de câncer mundial e das ainda poucas intervenções médicas preventivas e até mesmo terapêuticas disponíveis, torna-se necessário o desenvolvimento de terapias alternativas capazes de prevenir e curar o câncer.Given the increasing incidence of cancer worldwide and the few preventive and even therapeutic medical interventions available, it is necessary to develop alternative therapies capable of preventing and curing cancer.
No final da década de 40, estudos utilizando Trypanosoma cruzi vivo ou seu extrato lisado demonstraram que esse protozoário possui efeito tumoricida (Roskin Gl. 1946 Toxin therapy of experimental câncer. Câncer Res. 6: 363-5; Hauschka TS, Goodwin MB. 1948. Trypanosoma cruzi endotoxin (KR) in the treatment of malignant mouse tumors. Science, 107: 600-2.). Recentemente, Batmonkh e colaboradores (Batmonkh Z, Kalliníkova VD, Pakhorukova LV, Kravtsov EG, Karpenko LP, Dalin MV. In vivo anticancer activity of lysates from trypanosoma cruzi of different genetic groups. Bull Exp Biol Med. 2006 Oct;142(4):470-3. English, Russian) demonstraram que o Íisado de epimastigotas de diferentes grupos genéticos de T. cruzi (P209-1, Gambal, Sp104-1, MASu, Y7 / 1, MN12, CL-Brener, 86/2036, Y7/2-1) inibe o crescimento de adenocarcinoma de Erlich em ratos. Enquanto a base desta atividade antitumoral ainda é desconhecida, nosso grupo sugere que a ativação inicial de células do sistema imune inato por componentes do parasita pode contribuir para o desenvolvimento de imunidade protetora contra o parasita e outras agressões ao hospedeiro. A possibilidade de se utilizar o parasita T. cruzi no tratamento do câncer abre uma nova perspectiva no desenvolvimento de vetores vacinais. Combinando-se a tecnologia de transformação de Tripanosomatídeos com antígenos exógenos (DaRocha WD, Silva RA, Bartholomeu DC, Pires SF, Freitas JM, Macedo AM, Vasquez MP, Levin MJ, Teixeira SMR 2004 Expression of exogenous genes in Trypanosoma cruzi. Improving vectors and electroporation protocols. Parasitol. Res., 92: 113-20) e a utilização de cepas atenuadas como a CL-14 (Lima MT, Jansen AM, Rondinelii E, Gattass CR. 1991 Trypanosoma cruzi: properties of a clone isolated from the CL strain. Parasitol. Res., 77: 77-81; Lima MT, Lenzi HL, Gattass CR. 1995 Negative tissue parasitism in mice injected wíth a non-infective clone of Trypanosoma cruzi. Parasitol. Res, 81: 6-12), torna-se possível o desenvolvimento de parasitas transgênicos viáveis de serem utilizados em estratégias vacinais. A base da atenuação e do fenótipo menos infectivo da cepa de T. cruzi CL-14 deve-se provavelmente à menor expressão da glicoproteína 82 (gp82), a qual é responsável pela interação do parasita com moléculas de superfície da célula hospedeira e posterior invasão à célula do hospedeiro (Ruiz RC, Favoretto SJr, Dorta ML, Oshiro MEM, Ferreira AT, Manque PM, Yoshida N. 1998 Infectivity of Trypanosoma cruzi isolates is associated with differential expression of surface glycoproteins with differential Ca2+ signalling activity. Biochem. J., 330: 505-11), tornando a cepa citada quatro vezes menos infectiva que a sua parental CL (Atayde VD, Neira I, Cortez M, Ferreira D, Freymuller E, Yoshida N. 2004 Molecular basis of non-virulence of Trypanosoma cruzi clone CL-14. Inter. J. Parasitol., 34: 851-60.). Estudos anteriores mostram que a inoculação de camundongos com tripomastigotas de CL-14, ao invés de induzir doença, é capaz de induzir proteção contra um subsequente desafio com a cepa virulenta CL, prevenindo parasitemia, mortalidade e o desenvolvimento de sintomas relacionados à doença de Chagas (Lima MT, Jansen AM, Rondinelli E, Gattass CR. 1991 Trypanosoma cruzi: properties of a clone isolated from the CL strain. Parasitol. Res., 77: 77-81; Lima MT, Lenzi HL, Gattass CR. 1995 Negative tissue parasitism in mice injected with a non-infective clone of Trypanosoma cruzi. Parasitol. Res. 81: 6-12.). Complementarmente, foi observado que camundongos imunizados com CL-14 e posteriormente desafiados com CL apresentam produção de IFN-γ, lgG1, lgG2a e lgG2b (Pyhrro AS, Moraes JLC, Peçanha LMT, Gattass CR, Trypanosoma cruzi 1998 Trypanosoma cruzi: lgG1 and lgG2b are the main immunoglobulins produced by vaccinated mice. Parasitol. Res., 84: 333-7; Soares MBP, Gonçalves R, Pyhrro AS, Costa DA, Paiva CN, Gattass CR. 2003 Balanced cytokine-producing pattern in mice immunized with an avirulent Trypanosoma cruzi. Anais da Academia Brasileira de Ciências, 75(2): 167-72). Portanto, devido à sua baixa virulência e alta imunogenicidade, esta cepa tem grande potencial para ser utilizada como vetor vacinai.In the late 1940s, studies using live Trypanosoma cruzi or its lysed extract demonstrated that this protozoan has a tumoricidal effect (Roskin Gl. 1946 Toxin therapy of experimental cancer. Cancer Res. 6: 363-5; Hauschka TS, Goodwin MB. 1948 Trypanosoma cruzi endotoxin (KR) in the treatment of malignant mouse tumors (Science, 107: 600-2.). Recently, Batmonkh and colleagues (Batmonkh Z, Kallinikova VD, Pakhorukova LV, Kravtsov EG, Karpenko LP, Dalin MV. In vivo anticancer activity of trypanosoma cruzi lysates of different genetic groups. Bull Exp Biol Med. 2006 Oct; 142 (4) : 470-3. English, Russian) have shown that Epimastigote lysate from different T. cruzi genetic groups (P209-1, Gambal, Sp104-1, MASu, Y7 / 1, MN12, CL-Brener, 86/2036, Y7 / 2-1) inhibits Erlich adenocarcinoma growth in rats. While the basis of this antitumor activity is still unknown, our group suggests that the initial activation of innate immune system cells by parasite components may contribute to the development of protective immunity against the parasite and other host aggressions. The possibility of using the T. cruzi parasite in cancer treatment opens a new perspective in the development of vaccine vectors. Combining the technology of transformation of Trypanosomatids with exogenous antigens (DaRocha WD, Silva RA, Bartholomeu DC, Pires SF, Freitas JM, Macedo AM, Vasquez MP, Levin MJ, Teixeira SMR 2004 Expression of exogenous genes in Trypanosoma cruzi. Parasitol Res., 92: 113-20) and the use of attenuated strains such as CL-14 (Lima MT, Jansen AM, Rondinelii E, Gattass CR. 1991 Trypanosoma cruzi: properties of a clone isolated from the Parasitol Res, 77: 77-81; Lima MT, Lenzi HL, Gattass CR 1995 Negative tissue parasitism in mice injected with a non-infective clone of Trypanosoma cruzi Parasitol Res, 81: 6-12) , the development of viable transgenic parasites becomes possible for use in vaccine strategies. The attenuation and less infectious phenotype of the T. cruzi CL-14 strain is probably due to the lower expression of glycoprotein 82 (gp82), which is responsible for the parasite interaction with host cell surface molecules and subsequent invasion. to host cell (Ruiz RC, Favoretto SJr, Dorta ML, Oshiro MEM, Ferreira AT, Manque PM, Yoshida N. 1998 Infectivity of Trypanosoma cruzi isolates is associated with differential expression of surface glycoproteins with differential Ca2 + signalling activity. Biochem. J. , 330: 505-11), making the cited strain four times less infectious than its parental CL (Atayde VD, Neira I, Cortez M, Ferreira D, Freymuller E, Yoshida N. 2004 Molecular basis of non-virulence of Trypanosoma cruzi clone CL-14. Inter J. J. Parasitol., 34: 851-60.). Previous studies show that inoculation of CL-14 trypomastigote mice, rather than inducing disease, is able to induce protection against a subsequent challenge with the virulent CL strain, preventing parasitemia, mortality, and the development of Chagas disease-related symptoms. (Lima MT, Jansen AM, Rondinelli E, Gattass CR. 1991 Trypanosoma cruzi: properties of a clone isolated from the CL strain. Parasitol Res., 77: 77-81; Lima MT, Lenzi HL, Gattass CR. 1995 Negative tissue parasitism in mice injected with a non-infective clone of Trypanosoma cruzi. Parasitol. Res. 81: 6-12.). In addition, it was observed that mice immunized with CL-14 and later challenged with CL had IFN-γ, lgG1, lgG2a and lgG2b production (Pyhrro AS, Moraes JLC, LMT, Gattass CR, Trypanosoma cruzi 1998 Trypanosoma cruzi: lgG1 and lgG2 are the main immunoglobulins produced by vaccinated mice Parasitol Res., 84: 333-7; Soares MBP, Gonçalves R, Pyhrro AS, Costa DA, Paiva CN, Gattass CR 2003 Balanced cytokine-producing pattern in mice immunized with an avirulent Trypanosoma cruzi, Annals of the Brazilian Academy of Sciences, 75 (2): 167-72). Therefore, due to its low virulence and high immunogenicity, this strain has great potential to be used as a vaccine vector.
Por meio da inserção de genes exógenos no genoma de T. cruzi CL-14, este vetor vacinai irá levar o antígeno até a célula hospedeira, favorecendo a apresentação de antfgenos pelo MHC de classe I e ativação de linfócitos T CD8+, que são as células efetoras contra patógenos intracelulares e tumores.By inserting exogenous genes into the T. cruzi CL-14 genome, this vaccine vector will carry the antigen to the host cell, favoring MHC class I antigen presentation and CD8 + T lymphocyte activation, which are the cells. effector against intracellular pathogens and tumors.
Atualmente, formulações de vacinas em experimentação contra tumores e outras doenças vêm sendo feitas combinando-se antígenos protéicos com agonistas de TLR (Receptores do tipo Toll) como adjuvantes imunológicos, o que aumenta a capacidade de ativar DCs (células dendríticas) e favorecer, assim, o desenvolvimento de uma forte imunidade mediada por células T e por linfócitos Th1 (Wille-Reece U, Flynn BJ, Lore K, Koup RA, Kedl RM, Mattapallil JJ, Weiss WR, Roederer M, Seder RA. HIV Gag protein conjugated to a Toll-like receptor 7/8 agonist improves the magnitude and quality of Th1 and CP8 T cell responses in nonhuman primates. Proc. Natl. Acad. Sei. USA. 2005, 102: 15190-4).Vaccine formulations currently being tested against tumors and other diseases have been made by combining protein antigens with TLR (Toll-like receptors) agonists as immunological adjuvants, which increases the ability to activate DCs (dendritic cells) and thus favor , the development of strong T cell and Th1 lymphocyte-mediated immunity (Wille-Reece U, Flynn BJ, Lore K, Koup RA, Kedl RM, Mattapallil JJ, Weiss WR, Roederer M, Seder RA. HIV Gag protein conjugated to a Toll-like receptor 7/8 agonist improves the magnitude and quality of Th1 and CP8 T cell responses in nonhuman primates (Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2005, 102: 15190-4).
Os antígenos protéicos mais promissores para induzir resposta imune específica para células tumorais são os antígenos "cancer/testis”, uma família de antígenos que não são expressos em células normais, com excessão das células germinativas do testículo, que não são reconhecidas pelo sistema imune (Kirkin, A. F., Dzhandzhugazyan, K. N,, and Zeuthen, J. (2002). Cancer/testis antigens: structural and immunobiological properties. Câncer Invest 20, 222-236; Zendman, A. J., Ruiter, D. J., and van Muíjen, G. N. P. (2003). Cancer/testis-associated genes: Identification, expression profile, and putative function. J. Cell Physiol 194, 272-288). O potencial terapêutico deste grupo de antígenos tumorais foi demonstrado por vários estudos (van Pel, A., van der Bruggen, P., Coulie, P. G., Brichard, V. G., Lethé, B., Van den Eynde, B. J., Uyttenhove, C., Renauld, J. C., and Boon, T. (1995). Genes coding for tumor antigens recognized by cytolytic T lymphocytes. Immunol. Rev. 145, 229-250.; Thurner, B., Haendle, l.t Rõder, C., Dieckmann, D,, Keikavoussi, P., Jonuleit, H., Bender, A., Maczek, C., Schreiner, D., von den Driesch, P., Brõcker, E. B., Steinman, R. M., Enk, A., Kãmpgen, E., and Schuler, G. (1999). Vaccination with Mage-3A1 peptide-pulsed mature, monocyte-derived dendritic cells expands specific cytotoxic T cells and induces regression of some metastases in advanced stage 1V melanoma. J. Exp. Med. 190, 1669-1678; Reynolds, S. R., Zeleniuch-Jacquotte, A., Shapiro, R. L., Roses, D. F., Harris, Μ. N., Johnston, D., and Bystryn, J. C. (2003). Vaccine-induced CD8+ T-cell responses to MAGE-3 correlate with clinicai outeome in patients with melanoma. Clin. Câncer Res. 9, 657-662). Devido à alta heterogeneidade na expressão dos diversos membros desta família, este grupo de antígenos ainda é pouco utilizado como alvo imunológico em relação aos antígenos de diferenciação ou aos antígenos superexpressos.The most promising protein antigens to induce tumor cell-specific immune response are cancer / testis antigens, a family of antigens that are not expressed in normal cells, with the exception of testis germ cells, which are not recognized by the immune system ( Kirkin, AF, Dzhandzhugazyan, K.N., and Zeuthen, J. (2002) Cancer / testis antigens: structural and immunobiological properties Cancer Invest 20, 222-236; Zendman, AJ, Ruiter, DJ, and van Muijen, GNP (2003) Cancer / testis-associated genes: Identification, expression profile, and putative function J. Cell Physiol 194, 272-288 The therapeutic potential of this group of tumor antigens has been demonstrated by several studies (van Pel, A Van der Bruggen, P., Coulie, PG, Brichard, VG, Lethé, B., Van den Eynde, BJ, Uyttenhove, C., Renauld, JC, and Boon, T. (1995). antigens recognized by cytolytic T. lymphocytes Immunol Rev. 14 5, 229-250 .; Thurner, B., Haendle, lt. Röder, C., Dieckmann, D., Keikavoussi, P., Jonuleit, H., Bender, A., Maczek, C., Schreiner, D., von den Driesch, P., Brocker, EB, Steinman, RM, Enk, A., Kampgen, E., and Schuler, G. (1999). Vaccination with Mage-3A1 peptide-pulsed mature, monocyte-derived dendritic cells expands specific cytotoxic T cells and induces regression of some metastases in advanced stage 1V melanoma. J. Exp. Med. 190, 1669-1678; Reynolds, S.R., Zeleniuch-Jacquotte, A., Shapiro, R.L., Roses, D.F., Harris, Μ. N., Johnston, D., and Bystryn, J. C. (2003). Vaccine-induced CD8 + T-cell responses to MAGE-3 correlate with clinical outeome in patients with melanoma. Clin. Cancer Res. 9, 657-662). Due to the high heterogeneity in the expression of the various members of this family, this group of antigens is still little used as an immunological target in relation to differentiation antigens or overexpressed antigens.
Na presente invenção descreve-se uma formulação vacinai anti-tumora! capaz de induzir resposta imune anti-NY-ESO-1 e resistência do hospedeiro contra tumores expressando tal antígeno. Esta formulação envolve o emprego de uma cepa recombinante de Trypanosoma cruzi atenuada, capaz de expressar a proteína tumoral NY-ESO-1, um antígeno “cancer-testis” que apresenta alta imunogenicidade humoral e celular espontânea. A proteína NY-ESO-1 pertence à família de antígenos tumorais “cancer/testis” é conhecida como um dos mais imunogênicos antígenos tumorais (Scalan MJ, et aL, 2002 Identification of cancer/testis genes by database mining and mRNA expression analysis. Int. Câncer, 98: 485-92). NY-ESO-1 é encontrada na maioria dos tipos tumorais, mas sua expressão varia de indivíduo para indivíduo. A frequência de expressão em alguns tipos tumorais, tais como melanoma, pulmão, esôfago e sarcomas sinoviais, pode chegar a até 80% dos pacientes (Gnjatic S, Nishikawa H, Jungbluth AA, Güre AO, Ritter G, Jãger E, Knuth A, Chen YT, Old LJ. NY-ESO-1: review of an immunogenic tumor antigen. Adv Câncer Res. 2006;95:1-30). Sua função nas células germinativas e no desenvolvimento de tumores continua desconhecida, assim como a da maioria dos antígenos “cancer/testis". Devido, porém, à sua alta imunogenicidade e distribuição em diversos tipos de tecido tumoral, NY-ESO-1 constitui um forte candidato a antígeno a ser aplicado à imunoterapia do câncer.An anti-tumor vaccine formulation is disclosed in the present invention. capable of inducing anti-NY-ESO-1 immune response and host resistance against tumors expressing such antigen. This formulation involves the use of an attenuated Trypanosoma cruzi recombinant strain capable of expressing the tumor protein NY-ESO-1, a cancer-testis antigen that exhibits high spontaneous humoral and cellular immunogenicity. The NY-ESO-1 protein belongs to the cancer / testis family of tumor antigens and is known as one of the most immunogenic tumor antigens (Scalan MJ, et al, 2002 Identification of cancer / testis genes by database mining and mRNA expression analysis. Int Cancer 98: 485-92). NY-ESO-1 is found in most tumor types, but its expression varies from individual to individual. The frequency of expression in some tumor types, such as melanoma, lung, esophagus and synovial sarcomas, can be as high as 80% of patients (Gnjatic S, Nishikawa H, Jungbluth AA, Güre AO, Ritter G, Jiger E, Knuth A, Chen YT, Old L. NY-ESO-1: Review of an immunogenic tumor antigen (Adv Cancer Res. 2006; 95: 1-30). Its function in germ cells and tumor development remains unknown, as is that of most cancer / testis antigens. However, due to its high immunogenicity and distribution in various types of tumor tissue, NY-ESO-1 constitutes a strong antigen candidate to be applied to cancer immunotherapy.
Além do antígeno NY-ESO-1, a presente invenção também demonstra a elaboração e caracterização de parasitas transgênicos expressando as seguintes proteínas ou combinações de proteínas: MAGE-A3, CTSP-1, NY-ESO-1 + Timidina quinase (TK), CTSP-1 + MAGE-A3 + NY-ESO-1 + TK. Assim como NY-ESO-1, as proteínas MAGE-A3 e CTSP-1 pertencem à família dos “cancer/testis”. A idéia de utilizar diferentes antígenos no mesmo parasita é que desta forma aumenta-se a chance de sucesso da vacinação, uma vez que cada “cancer/testis” possui expressão variada de indivíduo para indivíduo. A timidina quinase derivada do herpes vírus simplex pode ser utilizada neste sistema, em combinação com as proteínas “cancer/testis” ou outros antígenos protéicos, funcionando como um gene de biosegurança. Após a eliminação do tumor, o paciente adiministra uma substância análoga de nucleosídeos, como a guanosina encontrada na droga Aciclovir (Elion GB, Furman PA, Fyfe JA, de Miranda P, Beauchamp L, Schaeffer HJ. Selectivity of action of an antiherpetic agent, 9-(2-hydroxyethoxymethyl) guanine. Proc Natl Acad Sei USA. 1977 Dec;74(12):5716-20), Ganciclovir ou outras drogas com mecanismos de ação similares, as quais eliminarão todos os parasitas. Esta droga também pode ser utilizada para contornar qualquer reação exagerada do sistema imune. O documento US 2010092498 - “Anti-tumour vaccine derived from normal chemically modified cells” descreve o uso de uma composição capaz de induzir resposta imune em mamíferos que compreende células linfóides na qual a expressão de antígenos tumorais “cancer/testis” é induzida. Os antígenos “cancer/testis” utilizados foram MAGE-A1, MAGE-A3, MAGE-A4, MAGE-A6, MAGE-A10, MAGE-A12, GAGE-3-7, NY-ESO-1 e BORIS. Neste documento demonstra-se um processo para preparo de células normais capazes de apresentar antígenos sem o uso de nenhum agente externo. Entretanto, o uso de células do próprio paciente encarece muito o tratamento. A presente invenção descreve o emprego de uma cepa recombinante de Trypanosoma cruzi capaz de expressar proteínas “cancer/testis” como vetor vacinai. Uma vantagem do uso de T. cruzi como vetor vacinai, quando comparado com o uso de outras células, como a citada no documento anterior, está baseada no fato do T. cruzi ser produzido in vitro em grande escala e poder ser inoculado em qualquer paciente. Além disso, as cepas recombinantes são mais estáveis e podem ser transportadas em temperatura ambiente. Por fim, vale ressaltar que a administração da vacina da presente invenção é feita em poucas doses, o que é menos incômodo para o paciente.In addition to the NY-ESO-1 antigen, the present invention also demonstrates the elaboration and characterization of transgenic parasites expressing the following proteins or protein combinations: MAGE-A3, CTSP-1, NY-ESO-1 + Thymidine kinase (TK), CTSP-1 + MAGE-A3 + NY-ESO-1 + TK. Like NY-ESO-1, MAGE-A3 and CTSP-1 proteins belong to the cancer / testis family. The idea of using different antigens on the same parasite is that this increases the chance of vaccination success, since each "cancer / testis" has different expression from individual to individual. Herpes simplex-derived thymidine kinase can be used in this system in combination with cancer / testis proteins or other protein antigens to function as a biosecurity gene. After tumor elimination, the patient administers a nucleoside analogous substance, such as guanosine found in the drug Acyclovir (Elion GB, Furman PA, Fyfe JA, Miranda P, Beauchamp L, Schaeffer HJ. Selectivity of action of an antiherpetic agent, 9- (2-hydroxyethoxymethyl) guanine Proc Natl Acad Sci USA 1977 Dec; 74 (12): 5716-20), Ganciclovir or other drugs with similar mechanisms of action which will eliminate all parasites. This drug can also be used to circumvent any overreaction of the immune system. US 2010092498 - "Anti-tumor vaccine derived from normal chemically modified cells" describes the use of a composition capable of inducing immune response in mammals comprising lymphoid cells in which the expression of cancer / testis tumor antigens is induced. The cancer / testis antigens used were MAGE-A1, MAGE-A3, MAGE-A4, MAGE-A6, MAGE-A10, MAGE-A12, GAGE-3-7, NY-ESO-1 and BORIS. This document demonstrates a process for preparing normal cells capable of presenting antigens without the use of any external agent. However, using the patient's own cells makes treatment very expensive. The present invention describes the use of a recombinant strain of Trypanosoma cruzi capable of expressing cancer / testis proteins as a vaccine vector. An advantage of using T. cruzi as a vaccine vector when compared to the use of other cells, such as the one cited in the previous document, is that T. cruzi is produced in vitro on a large scale and can be inoculated in any patient. . In addition, recombinant strains are more stable and can be transported at room temperature. Finally, it is noteworthy that the administration of the vaccine of the present invention is done in few doses, which is less inconvenient for the patient.
Além do câncer, a presente invenção demonstra que a cepa transgênica atenuada de T. cruzi pode também ser utilizada na terapia ou profilaxia de qualquer doença que necessite da indução de uma resposta imune do tipo Th1, como as doenças causadas por microorganismos intracelulares (toxoplasmose, malária, tuberculose entre outras).In addition to cancer, the present invention demonstrates that the attenuated transgenic T. cruzi strain can also be used in the therapy or prophylaxis of any disease that requires induction of a Th1-type immune response, such as diseases caused by intracellular microorganisms (toxoplasmosis, malaria, tuberculosis, among others).
BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURASBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
Figura 1 - Monitoramento da parasitemia e mortalidade de animais infectados com as cepas CL-14 e CL Brener. (A) Camundongos C57BL/6 e infectados com formas tripomastigotas metacíclicas das cepas CL-14 e CL Brener foram monitorados por 30 dias quanto à parasitemia e mortalidade. (B) Camundongos C57BL/6 vacinados com a cepa CL-14 foram desafiados com a forma triposmigota sanguínea da cepa CL Brener. Estes foram acompanhados por 30 dias quanto à parasitemia e mortalidade.Figure 1 - Monitoring of parasitemia and mortality of animals infected with CL-14 and CL Brener strains. (A) C57BL / 6 mice infected with metacyclic trypomastigote forms of the CL-14 and CL Brener strains were monitored for 30 days for parasitemia and mortality. (B) C57BL / 6 mice vaccinated with the CL-14 strain were challenged with the blood trypoosmigote form of the CL Brener strain. These were followed for 30 days for parasitemia and mortality.
Figura 2 - Western Blot para detectar expressão da proteína NY-ESO-1 pelos parasitas transgênicos.Figure 2 - Western blot to detect expression of NY-ESO-1 protein by transgenic parasites.
Western blot anti-NY-ESO-1 e anti-Histag. 105 parasitas foram usadados para cada construção ou controle (0) E. coli expressando NY-ESO-1; (1) CL-14 WT; (2) CL-14 NY-ESO-1 His (+),(3) CL-14 NY-ESO-1 His (-); (4) sobrenadante de cultura de CL-14 NY-ESO-1 gp63 concentrado 10X; (5) CL-14 NY-ESO-1 gp63.Anti-NY-ESO-1 and anti-Histag Western blot. 105 parasites were used for each construct or control (0) E. coli expressing NY-ESO-1; (1) CL-14 WT; (2) CL-14 NY-ESO-1 His (+), (3) CL-14 NY-ESO-1 His (-); (4) CL-14 NY-ESO-1 gp63 concentrated 10X culture supernatant; (5) CL-14 NY-ESO-1 gp63.
Figura 3 - Expressão da proteína NY-ESO-1 nas três cepas transgênicas.Figure 3 - Expression of NY-ESO-1 protein in the three transgenic strains.
Microscopia confocal dos parasitas transgênicos CL-14 NY-ESO-1 His (-), CL-14 NY-ESO-1 His (+), CL-14 NY-ESO-1 gp63, comparados com a cepa CL-14 WT na formas infectante tripomastigota metacíclico. Preparações utilizando anticorpos anti-NY-ESO-1 e anti-Histag foram realizadas para distinção das construções com ou sem cauda de histidina. Em verde observa-se a proteína NY-ESO-1, em azul o núcleo corado com Dapi, em cinza a imagem transmitida (Dic) e, por último, a sobreposição das três imagens (Merge).Confocal microscopy of CL-14 NY-ESO-1 His (-) transgenic parasites CL-14 NY-ESO-1 His (+), CL-14 NY-ESO-1 gp63, compared with CL-14 WT strain in infective forms metacyclic trypomastigote. Preparations using anti-NY-ESO-1 and anti-Histag antibodies were performed to distinguish constructs with or without histidine tail. In green the protein NY-ESO-1 is observed, in blue the nucleus stained with Dapi, in gray the transmitted image (Dic) and, finally, the overlap of the three images (Merge).
Figura 4 - Expressão da proteína NY-ESO-1 nas quatro fases do ciclo celular do parasita.Figure 4 - Expression of NY-ESO-1 protein in the four phases of the parasite cell cycle.
Microscopia confocal do parasita transgênico CL-14 NY-ESO-1 His (+) nas formas epimastigota, tripomastigota metacíclico, amastigota extracelular e tripomastigota de cultura. Em verde, observa-se a proteína NY-ESO-1, em azul, o núcleo corado com Dapi, em cinza, a imagem transmitida (Dic) e, por último, a sobreposição das três imagens (Merge).Confocal microscopy of the CL-14 NY-ESO-1 His (+) transgenic parasite in epimastigote, metacyclic trypomastigote, extracellular amastigote, and culture trypomastigote forms. In green, NY-ESO-1 protein, in blue, Dapi-stained nucleus in gray, the transmitted image (Dic) and, finally, the overlap of the three images (Merge).
Figura 5 - Resposta humoral anti-NY-ESO-1 induzida por vacinação com parasitas transgênicos Com o intuito de avaliar a produção de anticopos anti-NY-ESO-1 induzida por protocolos de vacinação com os parasitas transgênicos ou controle selvagem, soro de animais vacinados foram submetidos a ELISA anti-lgG total, lgG1 e lgG2c contra a proteína NY-ESO-1 recombinate (A) e Western blot (B).Figure 5 - Anti-NY-ESO-1 humoral response induced by vaccination with transgenic parasites In order to evaluate the production of anti-NY-ESO-1 antibodies induced by vaccination protocols with transgenic parasites or wild control, animal serum. Vaccines were subjected to total anti-IgG, IgG1 and IgG2c ELISA against recombinant NY-ESO-1 protein (A) and Western blot (B).
Figura 6 - Resposta celular anti-NY-ESO-1 induzida por vacinação com parasitas transgênicos Com o intuito avaliar a produção de IFN-γ por esplenócitos de animais vacinados com parasitas trangênicos, foi realizado ensaio de ELISA anti-INF-y após re-estimulação in vitro com peptídeos T CD4+ e T CD8+ NY-ESO-1 -específicos e TSKB-18 como controle da resposta anti-CL-14.Figure 6 - Anti-NY-ESO-1 cell response induced by vaccination with transgenic parasites In order to evaluate IFN-γ production by splenocytes from animals vaccinated with transgenic parasites, an anti-INF-y ELISA was performed after in vitro stimulation with specific CD4 + and CD8 + T-NY-ESO-1 T peptides and TSKB-18 as a control of the anti-CL-14 response.
Figura 7 - Acompanhamento do crescimento tumoral após vacinação com parasitas transgênicos Animais vacinados com duas doses de 107 parasitas tripomastigota metacíclicos foram desafiados com 5 x 104 células de melanoma B16 expressando ou não NY-ESO-1.Figure 7 - Tumor growth follow-up after vaccination with transgenic parasites Animals vaccinated with two doses of 107 metacyclic trypomastigote parasites were challenged with 5 x 104 B16 melanoma cells expressing or not NY-ESO-1.
Figura 8 - Resposta celular anti-NY-ESO-1 e anti-TSKB20 em animais deficientes Esplenócitos de animais deficientes para iNos (oxido nítrico sintetase), IL-12 (interleucina -12) ou Myd88 (fator mielóide 88) e o controle selvagem C57BL/6 que receberam protocolos de imunização nos dias 0 e 30, foram comparados quanto a produção de IFN-γ através do ensaio de ELISA anti-INF-γ após re-estimulação com peptídeos T CD4+ e T CD8+ NY-ESO-1-específicos e TSKB-18 como controle da resposta anti-CL-14.Figure 8 - Anti-NY-ESO-1 and anti-TSKB20 cell response in deficient animals Splenocytes from iNos (nitric oxide synthase) deficient animals, IL-12 (interleukin-12) or Myd88 (myeloid factor 88) and wild control C57BL / 6 who received immunization protocols on days 0 and 30 were compared for IFN-γ production by anti-INF-γ ELISA after restimulation with CD4 + and CD8 + NY-ESO-1- T peptides TSKB-18 as control of the anti-CL-14 response.
Figura 9 - Avaliação da porcentagem de células CD8+ e tetrâmero+ para NY-ESO-1 e TSKB20 em animais selvagens e deficientes.Figure 9 - Evaluation of the percentage of CD8 + and tetramer + cells for NY-ESO-1 and TSKB20 in wild and deficient animals.
Esplenócitos de animais deficientes para iNos (oxido nítrico sintetase), IL-12 (interleucina -12) ou Myd88 (fator mielóide 88) e o controle selvagem C57BL/6 vacinados foram submetidos a citometria de fluxo para avaliação do percentual de células positivas para CD8, assim como positivas para o peptídeo NY-ESO- 1 específico para células CD8+. Para tanto, os mesmos foram marcados com anticorpos anti-CD3 PerCP, anti-CD8 FITC e Tetrâmero NY-ESO-1 PE. As leituras foram feitas em FACScalibur e analizadas no programa FlowJo.Splenocytes from animals deficient for iNos (nitric oxide synthetase), IL-12 (interleukin-12) or Myd88 (myeloid factor 88) and vaccinated C57BL / 6 wild-type control were subjected to flow cytometry to assess the percentage of CD8 positive cells. as well as positive for CD8 + cell-specific NY-ESO-1 peptide. To this end, they were labeled with anti-CD3 PerCP, anti-CD8 FITC and NY-ESO-1 PE tetramer antibodies. The readings were taken in FACScalibur and analyzed in the FlowJo program.
Figura 10 - Western Blot para análise da expressão de NY-ESO-1 e HSV-1 TK pelo parasita transformado. 0 lisado celular dos parasitas transformados, ou da cepa selvagem CL-14, foram submetidos a Western blot para detecção de TK HSV-1 e NY-ESO-1. Para tanto, foram utilizados anticorpos monoclonais específicos para NY-ESO- 1 ou TK HSV-1. Para a construção B2, a qual secreta o antígeno NY-ESO-1, foi usado o sobrenadante de cultura concentrado 10X, ao invés do lisado celular.Figure 10 - Western blot for analysis of NY-ESO-1 and HSV-1 TK expression by the transformed parasite. Cell lysate from the transformed parasites, or from wild type CL-14, was Western blotted for detection of HSK-1 and NY-ESO-1 TK. For this, NY-ESO-1 or TK HSV-1 specific monoclonal antibodies were used. For construct B2, which secretes the NY-ESO-1 antigen, 10X concentrated culture supernatant was used instead of cell lysate.
Figura 11 - Curva de morte dos parasitas induzida pela administração de Aciclovir. Células L6 foram plaqueadas em placas de 24 poços e incubadas em estufa a 37°C, 5%C02 por um dia. No dia seguinte, as células foram infectadas com 10 parasitas/ célula, sendo estes na forma tripomastigota metacíclica de cada construção ou da cepa selvagem CL-14. Ao meio de cultura foram adicionadas diferentes concentrações da droga Aciclovir. Nos dias 5, 7 e 9 após a infecção foram coletados os sobrenadantes das culturas para contagem dos parasitas. Os valores do gráfico representam a soma das três contagens.Figure 11 - Parasite death curve induced by Aciclovir administration. L6 cells were plated in 24-well plates and incubated at 37 ° C, 5% CO2 for one day. The next day, the cells were infected with 10 parasites / cell, these being in the metacyclic trypomastigote form of each construct or wild-type CL-14. Different concentrations of the drug Aciclovir were added to the culture medium. On days 5, 7 and 9 after infection, the culture supernatants were collected for parasite counting. Chart values represent the sum of the three counts.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA TECNOLOGIA EXEMPLO 1 - Método para preparação de cepa transgênica atenuada de Trypanossoma cruzi Visando a utilização da cepa CL-14 como vetor vacinai, inicialmente camundongos C57BL/6 e camundongos CD8_/' foram infectados pela via intraperitonial com 107 parasitas da cepa CL-14 ou 5 x 105 parasitas da cepa CL Brener na forma tripomastigota metacíclica para avaliação de parasitemia e mortalidade quando comparada à cepa virulenta CL Brener (Figura 1 A). Observa-se que a cepa CL-14 não causa parasitemia e mortalidade em animais C57BL/6 nem em animais CD8'7'.DETAILED DESCRIPTION OF THE TECHNOLOGY EXAMPLE 1 - Method for Preparation of Attenuated Trypanosoma cruzi Transgenic Strain Aiming to use the CL-14 strain as a vaccine vector, initially C57BL / 6 mice and CD8_ / 'mice were infected intraperitoneally with 107 CL parasites. -14 or 5 x 105 CL Brener strain parasites in the metacyclic trypomastigote form for evaluation of parasitemia and mortality compared to the virulent CL Brener strain (Figure 1 A). The CL-14 strain is not observed to cause parasitemia and mortality in C57BL / 6 or CD8'7 'animals.
Animais C57BL/6 previamente infectados com 107 parasitas da cepa CL-14, foram submetidos 30 dias após esta vacinação, a um desafio de 5 x 103 parasitas CL Brener na forma tripomastigota sanguínea para acompanhamento de parasitemia e mortalidade dos mesmos (Figura 1 B), Somente os animais vacinados foram capazes de controlar a parasitemia e impedir sua mortalidade.C57BL / 6 animals previously infected with 107 CL-14 strains were subjected 30 days after this vaccination to a challenge of 5 x 103 CL Brener parasites in the blood trypomastigote form to monitor parasitemia and mortality (Figure 1 B). Only vaccinated animals were able to control the parasitemia and prevent its mortality.
Uma vez estabelecida a baixa virulência da cepa CL-14 foi então iniciada a preparação da cepa transgênica, como se segue.Once the low virulence of the CL-14 strain was established, transgenic strain preparation was then initiated as follows.
Parasitemia e mortalidade Animais infectados com 7. cruzi cepa CL-14 e cepa CL Brener foram monitorados quanto à presença de parasitas na forma de tripomastigota sanguíneo pelo período de 30 dias. Para tanto, foram retirados 5 pl de sangue da cauda dos animais e analisados 50 campos em lâmina de microscopia 20x20 com o aumento de 40 X. O valor da parasitemia foi dado pelo método de Brener, no qual se multiplica o número de parasitas pelo fator de correção do microscópio (Figura 1).Parasitemia and mortality Animals infected with 7. cruzi strain CL-14 and strain CL Brener were monitored for the presence of blood trypomastigote parasites for 30 days. To this end, 5 pl of blood were taken from the tail of the animals and 50 fields were analyzed on a 20x20 microscopy slide with 40 X magnification. The value of the parasitemia was given by the Brener method, which multiplies the number of parasites by the factor. of microscope correction (Figure 1).
Clonagem do antígeno protéico Com o intuito de gerar Trypanosoma cruzi da cepa CL-14 capazes de expressar o antígeno protéico de interesse (NY-ESO-1, por exemplo) realiza-se a clonagem do gene que codifica para este antígeno no plasmídeo pRockneo (DaRocha WD, Silva RA, Bartholomeu DC, Pires SF, Freitas JM, Macedo AM, VazquezMP, Levin MJ, Teixeira SM. Expression of exogenous genes in Trypanosoma cruzi: improving vectors and electroporation protocols. Parasitol Res. 2004 Jan;92(2):113-20.).Cloning of protein antigen In order to generate Trypanosoma cruzi strain CL-14 capable of expressing the protein antigen of interest (NY-ESO-1, for example), the gene coding for this antigen is cloned into plasmid pRockneo ( DaRocha WD, Silva RA, Bartholomeu DC, Pires SF, Freitas JM, Macedo AM, VazquezMP, Levin MJ, Teixeira SM Expression of exogenous genes in Trypanosoma cruzi: improving vectors and electroporation protocols Parasitol Res. 2004 Jan; 92 (2) : 113-20.).
Neste exemplo com a proteína NY-ESO-1, três construções foram desenvolvidas: (a) pRockNY-ESO-1 sem calda de histidina, para expressão no citoplasma do parasita (b) pRockNY-ESO-1 com calda de histidina, para expressão no citoplasma do parasita (c) pRockNY-ESO-1 com peptídeo de sinal da glicoproteína 63 (gp63), para direcionar a secreção da proteína transgênica.In this example with NY-ESO-1 protein, three constructs were developed: (a) pRockNY-ESO-1 without histidine syrup for expression in the parasite cytoplasm (b) pRockNY-ESO-1 with histidine syrup for expression in the parasite cytoplasm (c) pRockNY-ESO-1 with glycoprotein 63 signal peptide (gp63) to direct secretion of the transgenic protein.
Cultivo de Trypanosoma cruzi A cepa de 7. cruzi CL-14 é mantida em cultivo em meio de cultura LIT (Liver Infusion Tryptose) suplementado com 10% SFB, penicilina a 100 U/ ml e estreptomicina a 100 pg/ml em estufa B.O.D a 28°C. Os parasitas transgênicos são mantidos assim como a cepa selvagem, mas na presença de geneticina a 250 pg/ ml.Trypanosoma cruzi culture The 7. cruzi CL-14 strain is maintained in culture in LIT (Liver Infusion Tryptose) supplemented with 10% SFB, 100 U / ml penicillin and 100 pg / ml streptomycin in BOD a 28 ° C. Transgenic parasites are maintained as well as the wild strain, but in the presence of 250 pg / ml geneticin.
Para a obtenção de formas tripomastigotas ou amastigotas extracelulares, células LLCMK2 ou L6 foram mantidas em RPMI suplemento com 5% SFB e penicilina/ streptomicina são infectadas com trimostigotas metacíclicos na proporção de 5 parasitas/célula. As são mantidas em estufa a 34°C e 5% C02, No dia seguinte, as culturas são tratadas por 24 horas com soro de cavalo para a eliminação de possíveis formas epimatigotas da cultura. Posteriormente, é restabelecida a cultura com SFB até o aparecimento de formas amastigotas extracelulares, em torno de 7 a 8 dias após a infecção. Transfecção de T. cruzi Parasitas da cepa CL-14 são transfectados por eletroporação, na qual 108 parasitas na fase de crescimento logarítima são lavados com PBS 1X, centrifugados e ressuspendidos em tampão de eletroporação. À cubeta de eletroporação de 0,2 cm são adicionados 50 pg do plasmídeo previamente digerido com Not\, ou água como “mock" e, em seguida, são adicionados os parasitas. Os parasitas são eletroporados a 0.3 KV e 500pF, com dois pulsos com intervalos de 10 segundos, usando um Bio-Rad gene pulser (Bio-Rad). O produto da eletroporação é transferido para meio de cultura LIT suplementado com 10% SFB. 24 horas após a eletroporação, são adicionados à cultura 250pg/ ml de geneticina para seleção dos parasitas transgênicos. O período de seleção dura de 3 a 6 semanas. Os transgênicos foram avaliados quanto à integração dos cassetes de expressão no genoma do parasita, através de ensaio de Southern blot (dado não mostrado).To obtain extracellular trypomastigote or amastigote forms, LLCMK2 or L6 cells were maintained in RPMI supplement with 5% SFB and penicillin / streptomycin are infected with metacyclic trimostigotes in the proportion of 5 parasites / cell. They are kept in an oven at 34 ° C and 5% CO2. The following day, the cultures are treated for 24 hours with horse serum to eliminate possible epimatigote forms of the culture. Subsequently, SFB culture is reestablished until extracellular amastigote forms appear around 7 to 8 days after infection. T. cruzi transfection Parasites of the CL-14 strain are transfected by electroporation, in which 108 parasites in the log phase are washed with 1X PBS, centrifuged and resuspended in electroporation buffer. To the 0.2 cm electroporation cuvette is added 50 pg of the plasmid previously digested with Not \ or water as mock and then the parasites are added. The parasites are electroporated at 0.3 KV and 500pF with two pulses. at 10 second intervals using a Bio-Rad gene pulser (Bio-Rad) The electroporation product is transferred to 10% SFB supplemented LIT culture medium 24 hours after electroporation, 250pg / ml of geneticin for selection of transgenic parasites The selection period lasts from 3 to 6 weeks Transgenics were evaluated for the integration of expression cassettes in the parasite genome by Southern blot assay (data not shown).
Western Blot Para a realização de Western Blot, 107 parasitos na forma epimastigota são lavados em PBS 1X e ressuspendidos em tampão de amostra 1 X e resolvidos em eletroforese em gel SDS PAGE 15%. Após a corrida, as amostras foram transferidas para membrana de nitrocelulose, bloqueadas e então incubadas com anticorpos primários (anti-NY-ESO-1, anti-His tag ou soro de animais imunizados) por 2 horas à temperatura ambiente, sob agitação. Em seguida, são lavadas e incubadas por 1 hora com anticorpo secundário anti- mouse IgG total - HRP. Após a incubação, as membranas são lavadas e a revelação é realizada após a aplicação de ECL plus na membrana, de acordo com as instruções do fabricante, e posteriormente, escaneada em Scaner Storm (GE).Western Blot For Western blotting, 107 parasites in epimastigote form are washed in 1X PBS and resuspended in 1X sample buffer and resolved on 15% SDS PAGE gel electrophoresis. After the run, the samples were transferred to nitrocellulose membrane, blocked and then incubated with primary antibodies (anti-NY-ESO-1, anti-His tag or immunized animal serum) for 2 hours at room temperature with shaking. They are then washed and incubated for 1 hour with secondary anti-mouse total IgG antibody - HRP. After incubation, the membranes are washed and developed after ECL plus is applied to the membrane according to the manufacturer's instructions and then scanned in Scaner Storm (GE).
Na Figura 2 observa-se a expressão da proteína NY-ESO-1 pelos parasitas transgênicos por Western blot do lisado de parasitas para as construções sem e com cauda de histidina e da análise do sobrenadante da construção contendo o peptídeo de sinal da gp63.Figure 2 shows the expression of NY-ESO-1 protein by transgenic parasites by Western blot of the parasite lysate for the histidine and non-tailed constructs and the supernatant analysis of the gp63 signal peptide-containing construct.
Microscopia confocal Os parasitas transgênicos, assim como a forma selvagem, são submetidos à microscopia confocal para detectar a expressão do antígeno protèico (NY-ESO-1) pelo parasita. Para tanto, formas epimastigotas, tripomastigotas metacíclicas, amastigogas extracelulares e tripomastigotas de cultura celular são fixadas com paraformaldeído 2%, lavados com PBS 1X e aplicados em lâminas de poli-L-lisina para aderência celular. No dia seguinte as amostras são reidratadas, permeabilizadas com 0,1% Triton X-100 e bloqueadas por 1 hora com PBS 1X com 5% SFB. Em seguida, são incubadas com anticorpos primários (anti-NY-ESO-1 ou anti-His tag) por 1 hora. Antes e após a incubação com o anticorpo secundário Alexa 488 anti-mouse IgG total, as lâminas são lavadas 5 vezes com tampão de bloqueio. Como última etapa, é adicionado Vectashieid (Vector Laboratories) antes da colocação da lamílula.Confocal Microscopy Transgenic parasites, as well as the wild form, are subjected to confocal microscopy to detect protein antigen (NY-ESO-1) expression by the parasite. For this purpose, epimastigote forms, metacyclic trypomastigotes, extracellular amastigotes and cell culture trypomastigotes are fixed with 2% paraformaldehyde, washed with 1X PBS and applied to poly-L-lysine slides for cell adhesion. The following day the samples are rehydrated, permeabilized with 0.1% Triton X-100 and blocked for 1 hour with 1X PBS with 5% SFB. They are then incubated with primary antibodies (anti-NY-ESO-1 or anti-His tag) for 1 hour. Before and after incubation with the Alexa 488 secondary IgG anti-mouse secondary antibody, slides are washed 5 times with blocking buffer. As a last step, Vectashieid (Vector Laboratories) is added prior to placement of the coverslip.
As lâminas foram analisadas em microscópio laser confocal LSM Zeiss com laser a 488 qm para detecção da proteína NY-ESO-1, a 358 qm para o núcleo corado por DAPI e para visualização da imagem por DiC, As imagens foram adquiridas e formatadas pelo software Zeiss LSM Image Browser.Slides were analyzed on a LS88 Zeiss confocal laser microscope with 488 qm laser for NY-ESO-1 protein detection, 358 qm for DAPI stained nucleus and DiC image visualization. Images were acquired and formatted by software Zeiss LSM Image Browser.
Observa-se na Figura 3 a expressão da proteína por meio da técnica de microscopia confocal.Figure 3 shows protein expression by confocal microscopy technique.
Além de identificar a expressão da proteína na forma infectante tripomastigota metacíclica, também foi realizada microscopia confocal nos quatro estágios de diferenciação do parasita, nos quais foi possível comprovar a expressão persistente da proteína durante o ciclo celular do parasita (Figura 4). EXEMPLO 2 - Avaliação da capacidade dos parasitas transgênicos de induzir resposta imune Infecção in vivo com T. cruzi Camundongos C57BL/6 e camundongos deficientes que receberam inóculo de 107 parasitas por animai na forma tripomastigota metacíclica via intraperitonial foram infectados com as cepas CL-14 ou seus transgênicos. Na ocasião das infecções com o intuito de imunização, foram realizadas duas infecções equivalentes, sendo a segunda 30 dias após a primeira. O soro dos animais imunizados foi utilizado para verificar a produção de anticorpos específicos anti-NY-ESO-1 (Figura 5). A resposta celular induzida pelo protocolo de imunização foi medida 21 dias após a segunda imunização (Figura 6). Estes dados mostram que os parasitas transgênicos foram capazes de induzir resposta imune específica para o antígeno NY-ESO-1.In addition to identifying protein expression in the metacyclic trypomastigote infective form, confocal microscopy was also performed at the four stages of parasite differentiation, in which it was possible to prove persistent protein expression during the parasite's cell cycle (Figure 4). EXAMPLE 2 - Evaluation of the ability of transgenic parasites to induce immune response Infection in vivo with T. cruzi C57BL / 6 mice and deficient mice that received inoculum of 107 parasites per animal in the intraperitoneal metacyclic trypomastigote were infected with CL-14 or your transgenics. At the time of infections for immunization purposes, two equivalent infections were performed, the second 30 days after the first. Serum from immunized animals was used to check for the production of anti-NY-ESO-1 specific antibodies (Figure 5). The cellular response induced by the immunization protocol was measured 21 days after the second immunization (Figure 6). These data show that transgenic parasites were able to induce NY-ESO-1 antigen specific immune response.
Cultivo de linhagem tumoral de melanoma B16 WT e B16 NY-ESO-1 Células da linhagem celular de melanoma B16 foram cultivadas em RPMI suplementadas com 10% SFB e penicilina/ estreptomicina em estufa a 37°C, 5% C02. À linhagem transgênica que expressa NY-ESO-1, foram adicionados 300 pg/ ml de geneticina para manutenção do plasmídeo de expressão.B16 WT and B16 melanoma tumor line NY-ESO-1 Cultivation B16 melanoma cell line cells were cultured in RPMI supplemented with 10% SFB and penicillin / streptomycin in an oven at 37 ° C, 5% CO2. To the NY-ESO-1-expressing transgenic strain, 300 pg / ml of geneticin was added to maintain the expression plasmid.
Desafio com melanoma B16 Camundongos imunizados foram desafiados com melanoma B16 expressando ou não o antígeno tumoral NY-ESO-1. Cada animal recebeu 5 x 104 células pela via subcutânea na região dorso posterior. O crescimento tumoral foi acompanhado duas vezes por semana, por um período de 40 dias. A medida dos tumores foi dada como a área em mm2 (Figura 7). Este dado mostra que os parasitas transgênicos foram capazes de induzir inibição tumoral específica para o antígeno NY-ESO-1.B16 Melanoma Challenge Immunized mice were challenged with B16 melanoma whether or not expressing the NY-ESO-1 tumor antigen. Each animal received 5 x 104 cells subcutaneously in the posterior dorsal region. Tumor growth was followed twice a week for a period of 40 days. Tumor measurement was given as the area in mm2 (Figure 7). This data shows that transgenic parasites were able to induce tumor inhibition specific to NY-ESO-1 antigen.
Citometria de fluxo para avaliação de linfócitos CD8+/ tetrâmero+ Uma vez estabelecido que o parasita transgênico vivo é eficaz tanto na indução da resposta imune específica, quanto na inibição do crescimento tumoral, surge a questão sobre qual o mecanismo envolvido na indução desta resposta. Visando responder tal pergunta, foram realizadas imunizações em animais deficientes para IL-12, Myd88, CD8 e iNos, todos paralelamente ao controle selvagem. Células derivadas do baço de animais imunizados com T. cruzi foram submetidas a citometria de fluxo para avaliação da população CD8+, responsiva aos tetrâmeros contendo peptídeos TSKB18 ou NY-ESO-1 CD8. Para tanto, as células foram marcadas com os tetrâmeros, anti-CD3 e anti-CD8. As leituras foram realizadas em FACScalibur e analisadas por meio do software FlowJo.Flow cytometry for CD8 + / tetramer + lymphocyte evaluation Once it is established that the living transgenic parasite is effective both in inducing the specific immune response and in inhibiting tumor growth, the question arises as to the mechanism involved in inducing this response. In order to answer this question, immunizations were performed in IL-12, Myd88, CD8 and iNos deficient animals, all in parallel with the wild control. Spleen-derived cells from animals immunized with T. cruzi were subjected to flow cytometry to assess the CD8 + population responsive to tetramers containing TSKB18 or NY-ESO-1 CD8 peptides. To this end, the cells were labeled with the tetramers, anti-CD3 and anti-CD8. The readings were taken in FACScalibur and analyzed using FlowJo software.
Os dados de resposta celular (Figura 8) e citometria (Figura 9) mostram que os animais deficientes em IL-12 e Myd88 têm uma diminuição na produção de IFN-γ, quando comparados ao animal selvagem C57BL/6 e ao animal deficiente para iNos. Apesar dos camundongos deficientes para Myd88 e IL-12 não possuírem uma menor porcentagem de células CD8+/ NY-ESO-1 tetrâmero+, sugere-se que estas células não sejam capazes de produzir IFN-y, sugerindo o papel crucial da molécula adaptadora Myd88 na indução da resposta imune específica após protocolos de vacinação com os parasitas transgênicos, assim como era de se esperar para os animais IL-12-/-, que já foram caracterizados anteriormente, quanto à baixa produção de IFN-y. EXEMPLO 3 - Transfecção e caracterização da linhagem de T. cruzi CL-14 com NY-ESO-1 e Timidina Quinase. O gene da Timidina Quinase do virus Herpes simplex tipo - 1 (HSV-1 TK) é largamente utilizado como marcador seletivo negativo em células de mamífero (Moolten, F. L. 1986. Tumor chemosensitivity conferred by inserted herpes thymidine kinase genes: paradigm for a prospective câncer control strategy. Câncer Research 46, 5276 5281.). Este é um exemplo de gene suicida, que, quando expresso, leva a célula transfectada a cometer suicídio metabólico na presença de uma droga apropriada (Ganciclovir ou Aciclovir). A HSV-1 TK, em contraste com a timidina quinase de mamíferos, é capaz de fosforilar análogos de nucleosídeos específicos, como Ganciclovir e Aciclovir, à sua forma monofosfatada. Este monofosfato é então convertido por quinases celulares a um nucleosídeo trifosfato muito tóxico, que é incorporado ao DNA levando à inibição da síntese de DNA e à morte celular (Elion, G. B. 1983. The biochemistry and mechanism of action of acyclovir. Journal of Antimicrobial Chemotherapy 12, 9-17.). A alta especificidade de HSV-1 TK para estes análogos de nucleosídeos torna possível a morte seletiva de células que expressam HSV-1 TK, não atingindo outras células em divisão. O uso de HSV-1 TK neste sistema, em combinação com as proteínas “cancer/testis”, permite que, após a eliminação do tumor, o paciente adiminístre a droga aciclovir e elimine todos os parasitas. Esta droga também pode ser utilizada para contornar qualquer reação exagerada do sistema imune. Clonagem da Timidina Quinase Duas construções foram selecionadas para a inserção do gene de HSV-1 TK: pROCKNYESO-1 His+ e pROCKNYESO-1GP63. Inicialmente, o gene de HSV-1 TK foi amplificado por PCR, utilizando-se iniciadores específicos contendo os sítios de restrição Xbal e Xhol nas extremidades. Após amplificação, o produto de PCR foi digerido com Xbal e Xhol e o produto da digestão foi inserido no plasmídeo pROCKHygro (DaRocha WD, Silva RA, Bartholomeu DC, Pires SF, Freitas JM, Macedo AM, VazquezMP, Levin MJ, Teixeira SM. Expression of exogenous genes in Trypanosoma cruzi:improving vectors and electroporation protocols. Parasitol Res. 2004 Jan;92(2):113-20.). A presença do inserto foi confirmada por digestão com as mesmas enzimas e análise em gel de agarose 1%. A construção pROCKHygroTK foi então digerida com BamH1 e Spel para remoção do inserto de HSV-1 TK e clonagem nos plasmídeos selecionados. A presença do inserto foi confirmada por digestão com Xbal e Xhol e análise em gel de agarose 1%. As construções foram digeridas com a enzima de restrição Notl e o produto foi eletroporado em T. cruzi CL-14.Cell response data (Figure 8) and cytometry (Figure 9) show that IL-12 and Myd88 deficient animals have a decrease in IFN-γ production when compared to wild animal C57BL / 6 and iNos deficient animal . Although Myd88 and IL-12 deficient mice do not have a lower percentage of CD8 + / NY-ESO-1 tetramer + cells, it is suggested that these cells are not capable of producing IFN-γ, suggesting the crucial role of the Myd88 adapter molecule in induction of specific immune response following vaccination protocols with transgenic parasites, as expected for the previously characterized IL-12 - / - animals for low IFN-γ production. EXAMPLE 3 - Transfection and characterization of T. cruzi CL-14 strain with NY-ESO-1 and Thymidine Kinase. The Herpes simplex type - 1 Thymidine Kinase (HSV-1 TK) gene is widely used as a negative selective marker in mammalian cells (Moolten, FL 1986.) Chemosensitivity conferred by inserted herpes thymidine kinase genes: paradigm for a prospective cancer control strategy Cancer Research 46, 5276 5281.). This is an example of a suicide gene which, when expressed, causes the transfected cell to commit metabolic suicide in the presence of an appropriate drug (Ganciclovir or Aciclovir). HSV-1 TK, in contrast to mammalian thymidine kinase, is capable of phosphorylating specific nucleoside analogs such as Ganciclovir and Aciclovir to their monophosphate form. This monophosphate is then converted by cellular kinases to a very toxic nucleoside triphosphate, which is incorporated into DNA leading to inhibition of DNA synthesis and cell death (Elion, GB 1983. The biochemistry and mechanism of action of acyclovir. Journal of Antimicrobial Chemotherapy 12, 9-17.). The high specificity of HSV-1 TK for these nucleoside analogs makes it possible to selectively kill HSV-1 TK-expressing cells, not reaching other dividing cells. The use of HSV-1 TK in this system, in combination with the cancer / testis proteins, allows the patient to eliminate the acyclovir drug after elimination of the tumor and to eliminate all parasites. This drug can also be used to circumvent any overreaction of the immune system. Thymidine Kinase Cloning Two constructs were selected for insertion of the HSV-1 TK gene: pROCKNYESO-1 His + and pROCKNYESO-1GP63. Initially, the HSV-1 TK gene was PCR amplified using specific primers containing the XbaI and XhoI restriction sites at the ends. After amplification, the PCR product was digested with Xbal and Xhol and the digestion product was inserted into plasmid pROCKHygro (DaRocha WD, Silva RA, Bartholomeu DC, Pires SF, Freitas JM, Macedo AM, VazquezMP, Levin MJ, Teixeira SM. Expression of exogenous genes in Trypanosoma cruzi: improving vectors and electroporation protocols Parasitol Res. 2004 Jan; 92 (2): 113-20. The presence of the insert was confirmed by digestion with the same enzymes and 1% agarose gel analysis. The pROCKHygroTK construct was then digested with BamH1 and Spel for HSV-1 TK insert removal and cloning into selected plasmids. The presence of the insert was confirmed by Xbal and Xhol digestion and 1% agarose gel analysis. The constructs were digested with the restriction enzyme Notl and the product was electroporated into T. cruzi CL-14.
Western Blot Para análise da expressão das proteínas NY-ESO-1 e HSV-1 TK pelos parasitas transformados, lisados totais destes e o sobrenadante de cultura da construção foram submetidos a Western Blot, como descrito anteriormente, mas utilizando anticorpo monoclonal específico para HSV-1 TK, além do anti-NY-ESO-1 (Figura 10).Western Blot For analysis of NY-ESO-1 and HSV-1 TK protein expression by the transformed parasites, total lysates of these and the culture supernatant of the construct were subjected to Western Blot as described above, but using HSV-specific monoclonal antibody. 1 TK, in addition to anti-NY-ESO-1 (Figure 10).
Análise de susceptibilidade à droga Aciclovir Células L6 mantidas em suplemento RPMI com 5% SFB e penicilina/ streptomicina são infectadas com tripomastigotas metacíclicos na proporção de 5 parasitas/célula. As células são mantidas em estufa a 34°C e 5% C02. No dia seguinte, as culturas são tratadas por 24 horas com soro de cavalo para a eliminação de possíveis formas epimastigotas da cultura. Posteriormente, é restabelecida a cultura com SFB com adição da droga Aciclovir em diferentes concentrações. Nos dias 7, 8 e 9 após a infecção foram coletados os parasitas presentes no sobrenadante da cultura e contados. Foi considerada a soma dos três dias para cada concentração da droga. A Figura 11 mostra a capacidade de proliferação dos parasitas após administração de Aciclovir. Este resultado demonstra que, com a combinação do HSV-1 TK e o antígeno protéico de interesse, é possível eliminar o parasita, de maneira específica, ao final do tratamento.Drug susceptibility analysis Aciclovir L6 cells supplemented with RPMI with 5% SFB and penicillin / streptomycin are infected with metacyclic trypomastigotes at a rate of 5 parasites / cell. The cells are kept in an oven at 34 ° C and 5% CO2. The following day, the cultures are treated for 24 hours with horse serum to eliminate possible epimastigote forms of the culture. Subsequently, the culture with SFB is reestablished with the addition of the drug Aciclovir in different concentrations. On days 7, 8 and 9 after infection, the parasites present in the culture supernatant were collected and counted. The sum of the three days for each drug concentration was considered. Figure 11 shows the ability of parasites to proliferate following administration of Aciclovir. This result demonstrates that by combining HSV-1 TK and the protein antigen of interest, the parasite can be specifically eliminated at the end of treatment.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BRPI1005909A BRPI1005909B8 (en) | 2010-09-02 | 2010-09-02 | attenuated transgenic strain of trypanosoma cruzi as a vaccine vector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BRPI1005909A BRPI1005909B8 (en) | 2010-09-02 | 2010-09-02 | attenuated transgenic strain of trypanosoma cruzi as a vaccine vector |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
BRPI1005909A2 true BRPI1005909A2 (en) | 2015-09-15 |
BRPI1005909B1 BRPI1005909B1 (en) | 2021-04-13 |
BRPI1005909B8 BRPI1005909B8 (en) | 2021-05-25 |
Family
ID=54291769
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
BRPI1005909A BRPI1005909B8 (en) | 2010-09-02 | 2010-09-02 | attenuated transgenic strain of trypanosoma cruzi as a vaccine vector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
BR (1) | BRPI1005909B8 (en) |
-
2010
- 2010-09-02 BR BRPI1005909A patent/BRPI1005909B8/en active IP Right Grant
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BRPI1005909B8 (en) | 2021-05-25 |
BRPI1005909B1 (en) | 2021-04-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Shahabi et al. | Development of a Listeria monocytogenes based vaccine against prostate cancer | |
Ulmer et al. | Expression and immunogenicity of Mycobacterium tuberculosis antigen 85 by DNA vaccination | |
Junqueira et al. | Trypanosoma cruzi as an effective cancer antigen delivery vector | |
JP2011523553A (en) | Compositions containing PrfA * mutant Listeria and methods of use thereof | |
CA2261837A1 (en) | Cancer immunotherapy using autologous tumor cells combined with allogeneic cytokine-secreting cells | |
EA002827B1 (en) | Cellular vesicle called "exosome", preparation and use thereof in immune stimulation | |
Baker et al. | Burkholderia pseudomallei OMVs derived from infection mimicking conditions elicit similar protection to a live-attenuated vaccine | |
JP2015511602A (en) | Inhibition of suppressor cell function after Listeria vaccine treatment | |
US20200129603A1 (en) | Medical treatment method with administration of dendritic cells | |
Calderón-González et al. | Cellular vaccines in listeriosis: role of the Listeria antigen GAPDH | |
US11969468B2 (en) | Live self-destructing bacterial adjuvants to enhance induction of immunity | |
KR20070101855A (en) | Recombinant bcg strains with enhanced ability to escape the endosome | |
US20210236545A1 (en) | Tumor immunotherapy composition based on antigen-presenting cells activated by attenuated listeria monocytogenes, preparation method therefor and application thereof | |
Nagill et al. | Enhanced efficacy and immunogenicity of 78ákDa antigen formulated in various adjuvants against murine visceral leishmaniasis | |
Zhang et al. | Procyanidin, a kind of biological flavonoid, induces protective anti-tumor immunity and protects mice from lethal B16F10 challenge | |
Fonseca et al. | Co-administration of plasmid expressing IL-12 with 14-kDa Schistosoma mansoni fatty acid-binding protein cDNA alters immune response profiles and fails to enhance protection induced by Sm14 DNA vaccine alone | |
US20230321209A1 (en) | Modified mycobacterium bovis vaccines | |
US8053421B2 (en) | DNA vaccines against tumor growth and methods of use thereof | |
JPH06504450A (en) | Cellular compositions for treating human or animal organisms | |
AU2018235153A1 (en) | Novel PD-L1 targeting DNA vaccine for cancer immunotherapy | |
RU2607379C2 (en) | Cancer antigen | |
BRPI1005909A2 (en) | attenuated transgenic strain of trypanosoma cruzi as a vaccine vector | |
Qu et al. | A novel DNA vaccine constructed by heat shock protein 70 and melanoma antigen-encoding gene 3 against tumorigenesis | |
US20180000911A1 (en) | Mosquito Saliva Protein Malaria Vaccine | |
Choi et al. | α-Galactosylceramide enhances the protective and therapeutic effects of tumor cell based vaccines for ovarian tumors |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
B03A | Publication of a patent application or of a certificate of addition of invention [chapter 3.1 patent gazette] | ||
B07D | Technical examination (opinion) related to article 229 of industrial property law [chapter 7.4 patent gazette] | ||
B06F | Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette] | ||
B08E | Application fees: payment of additional fee required [chapter 8.5 patent gazette] | ||
B07D | Technical examination (opinion) related to article 229 of industrial property law [chapter 7.4 patent gazette] | ||
B07B | Technical examination (opinion): publication cancelled [chapter 7.2 patent gazette] | ||
B08G | Application fees: restoration [chapter 8.7 patent gazette] | ||
B08E | Application fees: payment of additional fee required [chapter 8.5 patent gazette] |
Free format text: COMPLEMENTAR A RETRIBUICAO DA 9A ANUIDADE, DE ACORDO COM TABELA VIGENTE, REFERENTE A GUIA DE RECOLHIMENTO 29409161811900800. |
|
B07E | Notice of approval relating to section 229 industrial property law [chapter 7.5 patent gazette] |
Free format text: NOTIFICACAO DE ANUENCIA RELACIONADA COM O ART 229 DA LPI |
|
B08G | Application fees: restoration [chapter 8.7 patent gazette] | ||
B06V | Preliminary requirement: patent application procedure suspended [chapter 6.22 patent gazette] | ||
B06A | Notification to applicant to reply to the report for non-patentability or inadequacy of the application [chapter 6.1 patent gazette] | ||
B09A | Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette] | ||
B16A | Patent or certificate of addition of invention granted |
Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 02/09/2010, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS. PATENTE CONCEDIDA CONFORME MEDIDA CAUTELAR DE 07/04/2021 - ADI 5.529/DF |
|
B16C | Correction of notification of the grant |
Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 02/09/2010 OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS. PATENTE CONCEDIDA CONFORME ADI 5.529/DF |