O desenvolvimento de vacinas contra o vírus do papiloma humano (HPV) representa uma importante alternativa para o controle da infecção sexualmente transmissível e do câncer cervical. Neste trabalho exploramos uma estratégia vacinal inédita contra tumores induzidos pelo HPV-16 empregando a proteína E7 obtida após fusão genética com a glicoproteína D do vírus herpes tipo 1, uma proteína com propriedades adjuvantes para linfócitos T. A proteína recombinante gDE7 foi expressa em bactérias e em células de inseto e purificada por cromatografia de afinidade. A proteína gerada em bactérias foi administrada nas formas insolúvel e solúvel como vacina em camundongos. A gDE7 insolúvel conferiu 80% de proteção profilática para o crescimento tumoral, a gDE7 que manteve a forma solúvel após refolding protegeu 100% dos animais nas mesmas condições. Já a proteção terapêutica alcançou 30% dos animais. Além disso, verificamos o potencial neutralizante dos soros gerados frente ao HSV-1. As condições de obtenção das proteínas expressas em células de inseto também foram estabelecidas. / The development of vaccines against human papillomavirus (HPV) represents an important alternative to control the sexually transmitted infection and cervical cancer. In this paper we explored a novel vaccine strategy against tumors induced by HPV-16 using the E7 protein obtained after genetic fusion to the glycoprotein D of herpes virus type 1, a protein with adjuvant properties for T lymphocytes. The recombinant protein gDE7 was expressed in bacteria and in insect cells and purified by affinity chromatography. The protein generated in bacteria was administered in soluble and insoluble forms as a vaccine in mice. The insoluble gDE7 gave 80% prophylactic protection for tumor growth, the gDE7 that kept the soluble form after refolding protected 100% of the animals under the same conditions. The therapeutic protection reached 30% of the animals. We also verified the neutralizing potential of sera generated against the HSV-1. The conditions for obtaining the proteins expressed in insect cells were also established.

O desenvolvimento de vacinas contra o vírus do papiloma humano (HPV) representa uma importante alternativa para o controle da infecção sexualmente transmissível e do câncer cervical. Neste trabalho exploramos uma estratégia vacinal inédita contra tumores induzidos pelo HPV-16 empregando a proteína E7 obtida após fusão genética com a glicoproteína D do vírus herpes tipo 1, uma proteína com propriedades adjuvantes para linfócitos T. A proteína recombinante gDE7 foi expressa em bactérias e em células de inseto e purificada por cromatografia de afinidade. A proteína gerada em bactérias foi administrada nas formas insolúvel e solúvel como vacina em camundongos. A gDE7 insolúvel conferiu 80% de proteção profilática para o crescimento tumoral, a gDE7 que manteve a forma solúvel após refolding protegeu 100% dos animais nas mesmas condições. Já a proteção terapêutica alcançou 30% dos animais. Além disso, verificamos o potencial neutralizante dos soros gerados frente ao HSV-1. As condições de obtenção das proteínas expressas em células de inseto também foram estabelecidas. / The development of vaccines against human papillomavirus (HPV) represents an important alternative to control the sexually transmitted infection and cervical cancer. In this paper we explored a novel vaccine strategy against tumors induced by HPV-16 using the E7 protein obtained after genetic fusion to the glycoprotein D of herpes virus type 1, a protein with adjuvant properties for T lymphocytes. The recombinant protein gDE7 was expressed in bacteria and in insect cells and purified by affinity chromatography. The protein generated in bacteria was administered in soluble and insoluble forms as a vaccine in mice. The insoluble gDE7 gave 80% prophylactic protection for tumor growth, the gDE7 that kept the soluble form after refolding protected 100% of the animals under the same conditions. The therapeutic protection reached 30% of the animals. We also verified the neutralizing potential of sera generated against the HSV-1. The conditions for obtaining the proteins expressed in insect cells were also established.

Foi investigada a utilização de Sistema Micelar de Duas Fases Aquosas (SMDFA) para remoção de lipolissacarídeos (LPS) de preparações contendo proteínas recombinantes de interesse farmacêutico, como a proteína verde fluorescente (GFPuv). Os SMDFA são constituídos por soluções de tensoativos contendo micelas e oferecem ambientes hidrofóbico e hidrofílico, que possibilitam seletividade na partição de biomoléculas de acordo com sua hidrofobicidade, permitindo a remoção de LPS contaminante. Neste trabalho, foi realizada a implementação do método para a quantificação de LPS em amostras contaminadas e a obtenção de LPS e GFPuv puros a partir de cultivo de E. coli recombinante. Além disso, foi estudada a influência do Triton X-114 na metodologia de quantificação de LPS, e a adição de MgSO4, CaCl2, KI e (NH4)2SO4 na partição de GFPuv e LPS puros em SMDFA. E ainda, realizou-se um planejamento experimental (22) para avaliar os maiores KGFPuv e %RECGFPuv. O homogeneizado celular de E. coli foi testado nas melhores condições obtidas com o planejamento experimental. E finalmente, o processo por cromatografia de afinidade por íons metálicos (IMAC) foi empregado para investigar a adsorção de LPS em matriz IDA-Ca2+. Conforme os resultados obtidos, o TX-114 causou elevada interferência no método cinético cromogênico, em função da similaridade desta molécula com os LPS. Os LPS apresentaram partição preferencial para a fase concentrada em micelas, com altos valores de remoção, %REMLPS>98,0%. Ao contrário, a GFPuv foi recuperada preferencialmente na fase diluída, na qual existe maior volume disponível, resultando em valores de KGFPuv>1. A adição de sais ocasionou diminuição nos valores KGFPuv, provavelmente por causa da carga negativa que GFPuv adquiriu nas condições avaliadas. Os resultados do planejamento experimental mostraram que a melhor condição de partição obtida foi na região do ponto central, 4,0% (p/p) a 60,0°C, com KGFPuv>10. O processo por IMAC apresentou as maiores capacidades de adsorção de LPS-IDA-Ca+2 nas condições de menor pH e maior força iônica 4,0 e 1,0 mol/L, respectivamente. O processo de purificação por SMDFA empregado para a remoção de LPS contaminante presente em meio fermentado contendo GFPuv, demonstrou ser eficiente em recuperar a biomolécula-alvo na fase diluída e separar o principal contaminante na fase rica em micelas. Portanto, pode ser empregado como primeira etapa para a remoção de altas concentrações de LPS na purificação de proteínas hidrofílicas como a GFPuv. / The Aqueous Two-Phase Micellar System (ATPMS) was investigated for endotoxin (LPS) removal from preparations containing recombinant proteins of pharmaceutical interest, such as the green fluorescent protein (GFPuv). These systems usually consist of micellar surfactants solutions and offer both hydrophobic and hydrophilic environments, providing selectivity to the biomolecules partitioning according to its hydrophobicity. In this work, the implementation of the method for LPS quantification in contaminated samples was accomplished, as well as the obtaining of pure LPS and GFPuv from recombinant E. coli. Furthermore, the influence of Triton X-114 in the methodology for LPS quantification was studied, as the addition of MgSO4, CaCl2, KI, and (NH4)2SO4 into the partition of pure GFPuv and LPS in ATPMS. In addition, a statistical design (22) was carried out to evaluate the highest KGFPuv and %RECGFPuv. The E. coli cell lysate was tested under optimum conditions obtained with the statistical design. And, finally, the process by ionmetal affinity chromatography (IMAC) was used to investigate the adsorption of LPS in IDA-Ca2+ matrix. The results showed that the TX-114 caused high interference in the kinetic chromogenic method, according to the similarity of this molecule to LPS. The LPS showed preferential partitioning to the micellerich phase, with high values of removal, %REMLPS>98.0%. In the other hand, the GFPuv was preferentially recovered in the micelle-poor phase, in which there is greater volume available resulting in values of KGFPuv>1. The addition of salts caused a reduction in the values KGFPuv, probably because of the negative charge that the GFPuv acquired at the conditions evaluated. The results of the statistical design showed that the best partitioning condition obtained was in the central point region, 4.0% (wt/wt) at 60.0°C, with KGFPuv>10. The process by IMAC showed the highest adsorption of LPS-IDA-Ca+2 capacities at the conditions of lower pH and higher ionic strength 4.0 and 1.0 mol/L, respectively. The purification process for the LPS contaminant removal from E. coli fermentation containing GFPuv by ATPMS proved to be efficient in the recovering of target biomolecule in the micelle-poor phase, and separating the main contaminant in the micelle-rich phase. Furthermore, this system can be exploited as the first step for removal of higher LPS concentrations from hydrophilics protein purification.

Foi investigada a utilização de Sistema Micelar de Duas Fases Aquosas (SMDFA) para remoção de lipolissacarídeos (LPS) de preparações contendo proteínas recombinantes de interesse farmacêutico, como a proteína verde fluorescente (GFPuv). Os SMDFA são constituídos por soluções de tensoativos contendo micelas e oferecem ambientes hidrofóbico e hidrofílico, que possibilitam seletividade na partição de biomoléculas de acordo com sua hidrofobicidade, permitindo a remoção de LPS contaminante. Neste trabalho, foi realizada a implementação do método para a quantificação de LPS em amostras contaminadas e a obtenção de LPS e GFPuv puros a partir de cultivo de E. coli recombinante. Além disso, foi estudada a influência do Triton X-114 na metodologia de quantificação de LPS, e a adição de MgSO4, CaCl2, KI e (NH4)2SO4 na partição de GFPuv e LPS puros em SMDFA. E ainda, realizou-se um planejamento experimental (22) para avaliar os maiores KGFPuv e %RECGFPuv. O homogeneizado celular de E. coli foi testado nas melhores condições obtidas com o planejamento experimental. E finalmente, o processo por cromatografia de afinidade por íons metálicos (IMAC) foi empregado para investigar a adsorção de LPS em matriz IDA-Ca2+. Conforme os resultados obtidos, o TX-114 causou elevada interferência no método cinético cromogênico, em função da similaridade desta molécula com os LPS. Os LPS apresentaram partição preferencial para a fase concentrada em micelas, com altos valores de remoção, %REMLPS>98,0%. Ao contrário, a GFPuv foi recuperada preferencialmente na fase diluída, na qual existe maior volume disponível, resultando em valores de KGFPuv>1. A adição de sais ocasionou diminuição nos valores KGFPuv, provavelmente por causa da carga negativa que GFPuv adquiriu nas condições avaliadas. Os resultados do planejamento experimental mostraram que a melhor condição de partição obtida foi na região do ponto central, 4,0% (p/p) a 60,0°C, com KGFPuv>10. O processo por IMAC apresentou as maiores capacidades de adsorção de LPS-IDA-Ca+2 nas condições de menor pH e maior força iônica 4,0 e 1,0 mol/L, respectivamente. O processo de purificação por SMDFA empregado para a remoção de LPS contaminante presente em meio fermentado contendo GFPuv, demonstrou ser eficiente em recuperar a biomolécula-alvo na fase diluída e separar o principal contaminante na fase rica em micelas. Portanto, pode ser empregado como primeira etapa para a remoção de altas concentrações de LPS na purificação de proteínas hidrofílicas como a GFPuv. / The Aqueous Two-Phase Micellar System (ATPMS) was investigated for endotoxin (LPS) removal from preparations containing recombinant proteins of pharmaceutical interest, such as the green fluorescent protein (GFPuv). These systems usually consist of micellar surfactants solutions and offer both hydrophobic and hydrophilic environments, providing selectivity to the biomolecules partitioning according to its hydrophobicity. In this work, the implementation of the method for LPS quantification in contaminated samples was accomplished, as well as the obtaining of pure LPS and GFPuv from recombinant E. coli. Furthermore, the influence of Triton X-114 in the methodology for LPS quantification was studied, as the addition of MgSO4, CaCl2, KI, and (NH4)2SO4 into the partition of pure GFPuv and LPS in ATPMS. In addition, a statistical design (22) was carried out to evaluate the highest KGFPuv and %RECGFPuv. The E. coli cell lysate was tested under optimum conditions obtained with the statistical design. And, finally, the process by ionmetal affinity chromatography (IMAC) was used to investigate the adsorption of LPS in IDA-Ca2+ matrix. The results showed that the TX-114 caused high interference in the kinetic chromogenic method, according to the similarity of this molecule to LPS. The LPS showed preferential partitioning to the micellerich phase, with high values of removal, %REMLPS>98.0%. In the other hand, the GFPuv was preferentially recovered in the micelle-poor phase, in which there is greater volume available resulting in values of KGFPuv>1. The addition of salts caused a reduction in the values KGFPuv, probably because of the negative charge that the GFPuv acquired at the conditions evaluated. The results of the statistical design showed that the best partitioning condition obtained was in the central point region, 4.0% (wt/wt) at 60.0°C, with KGFPuv>10. The process by IMAC showed the highest adsorption of LPS-IDA-Ca+2 capacities at the conditions of lower pH and higher ionic strength 4.0 and 1.0 mol/L, respectively. The purification process for the LPS contaminant removal from E. coli fermentation containing GFPuv by ATPMS proved to be efficient in the recovering of target biomolecule in the micelle-poor phase, and separating the main contaminant in the micelle-rich phase. Furthermore, this system can be exploited as the first step for removal of higher LPS concentrations from hydrophilics protein purification.

A proteína A de superfície de pneumococo (PspA) é encontrada na superfície de todas as cepas de Streptococcus pneumoniae e candidata promissora para novas vacinas pneumocócicas. Foi desenvolvido um processo de purificação da PspA4Pro cujas etapas iniciais foram: ruptura da biomassa celular, precipitação do homogenato obtido com o detergente brometo de cetiltrimetilamônio (CTAB) e remoção do precipitado por centrifugação. Foram avaliadas cromatografias de troca iônica (aniônica, catiônica), afinidade por metais, interação hidrofóbica e mista de troca catiônica e hidrofóbica. Utilizando precipitação com CTAB, cromatografia de troca aniônica, crioprecipitação em pH4,0 e cromatografia de troca catiônica atingiu-se a pureza requerida de PspA4Pro (>95%) com recuperação entre 14% e 33%. O processo alcançou níveis aceitáveis de endotoxina no produto final e a PspA4Pro purificada foi reconhecida por anticorpos anti-PspA4, manteve sua atividade e sua estrutura secundária. / Pneumococcal surface protein A (PspA) is found in all Streptococcus pneumoniae strains and is a promising candidate to be used in new pneumococcal vaccines. A purification process for PspA4Pro which inicial steps were: cell disruption, precipitation of the homogenate with the cationic detergent cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) and pellet removal by centrifugation. The chromatographic techniques tested were ion exchange (anionic and cationic), immobilized metal affinity, hydrophobic interaction and mix mode with hydrophobic and cationic ligands. Using CTAB precipitation, anion exchange chromatography, crioprecipitation in pH4.0 and cation exchange chromatography the PspA reached the required purity (>95%) with recovery between 14% and 33% . The process reached acceptable levels of endotoxin in the final product and the purified PspA4Pro was recognized by anti-PspA4 antibodies and manteined its activity and secondary structure.

Os primeiros vasos sanguíneos do embrião de vertebrados, formados de novo a partir de células originadas da mesoderme, originam os vasos linfáticos em um processo denominado vasculogênese. Já no adulto, novos vasos são formados principalmente através da angiogênese (ou linfoangiogênese) a partir da vasculatura pré-existente. Em indivíduos saudáveis, a arquitetura vascular é relativamente estática, sendo que o excesso ou a insuficiência de vasos são comumente relacionados à angiogênese patológica, vinculada a diversas doenças, como câncer, degeneração macular relacionada à idade, isquemia de membros e muitas outras. Dessa forma, o controle local da densidade de vasos sanguíneos torna-se interessante para o tratamento de condições patológicas visando melhoria de prognóstico e cura. Dentre os diversos fatores de crescimento conhecidos, o fator de crescimento endotelial vascular, VEGF, destaca-se como o principal regulador do processo de angiogênese através de isoformas pró-angiogênicas (VEGFxxx) e antiangiogênicas (VEGFxxxb) do gene VEGF-A. Consequentemente, as proteínas codificadas por esse gene constituem um alvo com alto potencial terapêutico. No presente estudo, propusemos a produção das isoformas proteicas recombinantes rhVEGF165, rhVEGF165b e rhVEGF121, oriundas do gene VEGF-A humano, visando à geração de biofármacos que podem ser utilizados para terapia molecular e engenharia tecidual. As sequências codificadoras das isoformas rhVEGF165 e rhVEGF121 foram amplificadas a partir do cDNA total sintetizado de amostras de RNA total de pulmão humano, enquanto que a da isoforma rhVEGF165b foi gerada através da mutação sítio-dirigida da sequência de rhVEGF165. As sequências foram clonadas no vetor de clonagem pGEM®-T Easy, sendo em seguida subclonadas no vetor pLV-eGFP, um vetor plasmidial de transferência lentiviral, que permite a expressão de transgenes em células de mamíferos e, também, da proteína repórter eGFP. Células humanas HEK293 em cultura aderente foram independentemente cotransfectadas com cada uma das construções geradas (pLV-rhVEGF165, pLV-rhVEGF165b e pLV-rhVEGFl21) juntamente com o vetor pTK-Hyg na proporção de 40:1 (m/m), viabilizando a seleção dos transfectantes com o antibiótico higromicina B, além da detecção de eGFP. Os clones celulares superprodutores das proteínas de interesse foram avaliados quanto à cinética de expressão em meio carente de soro e adaptados para a cultura em suspensão estática na presença de meio na ausência de componentes derivados de animais, demostrando a capacidade de expressão das isoformas rhVEGFs nestas condições de cultivo. Para o nosso conhecimento, este é o primeiro trabalho a descrever a expressão de isoformas de VEGF-A em células HEK293 mantidas em suspensão. As isoformas rhVEGF165 e rhVEGF165b foram purificadas por cromatografia de afinidade a heparina, a partir do meio condicionado pelos clones superprodutores gerados. Ensaios in vitro, utilizando o AngioPhaseTM Kit, e in vivo, através do ensaio da membrana corioalantoide em embriões de galinha (CAM Assay), ambos próprios para avaliação da atividade pró- e antiangiogênica de diferentes compostos, demonstraram que a isoforma rhVEGF165 possui atividade biológica, enquanto a isoforma rhVEGF165b não apresentou a atividade esperada (inibição da angiogênese). Estas isoformas foram testadas em modelo murino de engenharia tecidual do intestino curto, com indícios de que poderiam contribuir para o uso terapêutico neste contexto. A purificação da isoforma rhVEGF121, bem como as análises estruturais das proteínas produzidas, estão em processo de otimização. / The first blood vessels of the vertebrate embryo are formed de novo from mesoderm-derived cells and give rise to lymph vessels in a process termed vasculogenesis. In the adult, new blood vessels are formed mainly through angiogenesis (or lymphangiogenesis) from the pre-existing vasculature. In healthy individuals, the vascular architecture is fairly static, and both the excess and the insufficiency of vessels comprise a pathological angiogenic state, to which is credited the onset and/or progression of several diseases such as cancer, age-related macular degeneration, limb ischemia, and many others. Therefore, locally controlling the blood vessel density becomes interesting for the treatment of pathological conditions aiming at prognosis improvement and cure. Among the various known growth factors, the vascular endothelial growth factor, VEGF, stands out as the major regulator of the angiogenic process. This process is mediated through the action of pro- (VEGFxxx) and antiangiogenic (VEGFxxxb) isoforms, which are derived from the VEGF-A gene. Consequently, the proteins encoded by this gene are potential therapeutic targets. In this work, we set out to produce the recombinant protein isoforms rhVEGF165, rhVEGF165b, and rhVEGF121, which originate from the human VEGF-A gene, with the aim of generating biopharmaceuticals to be used for molecular therapy and tissue engineering. The rhVEGF165 and rhVEGF121 coding sequences were amplified from total cDNA sythesized from human lung total RNA. Conversely, the rhVEGF165b coding sequence was generated by site-directed mutagenesis of the rhVEGF165 sequence. The sequences were cloned into the pGEM®-T Easy cloning vector. These cDNAs were then subcloned into pLV-eGFP, a plasmid lentiviral transfer vector that allows for expression of transgenes and the eGFP reporter protein in mammalian cells. Human HEK293 cells cultivated under adherent conditions were independently co-transfected with each of the obtained constructs (pLV-rhVEGF165, pLV-rhVEGF165b, and pLV-rhVEGF121) and the pTK-Hyg vector at a proportion of 40:1 (m/m), enabling for the selection of transfectants with hygromycin B, apart from the detection of eGFP. The cell clones overexpressing the proteins of interest were evaluated for expression kinetics in serum-deprived conditioned media and adapted to static suspension culture in medium free of animal-derived components, demonstrating that expression of the protein isoforms was possible in these culture conditions. To the best of our knowledge, this is the first work that describes the expression of VEGF-A isoforms in HEK293 cells in suspension culture. The rhVEGF165 and rhVEGF165b isoforms were purified by affinity chromatography from media previously conditioned by the overexpressing cell clones. The biological activity of rhVEGF165 was demonstrated in vitro, by the AngioPhaseTM Kit assay, and in vivo with the CAM (chorioallantoic membrane) assay, both of which are suitable for evaluating the pro- and antiangiogenic activity of different compounds. The rhVEGF165b did not show the expected antiangiogenic activity. These isoforms were tested in a model of murine tissue-engineered small intestine, indicating a possible contribution to therapeutic use in this context. The purification of rhVEGF121, as well as the structural analysis of all three proteins, are in the process of being optimized.

Os primeiros vasos sanguíneos do embrião de vertebrados, formados de novo a partir de células originadas da mesoderme, originam os vasos linfáticos em um processo denominado vasculogênese. Já no adulto, novos vasos são formados principalmente através da angiogênese (ou linfoangiogênese) a partir da vasculatura pré-existente. Em indivíduos saudáveis, a arquitetura vascular é relativamente estática, sendo que o excesso ou a insuficiência de vasos são comumente relacionados à angiogênese patológica, vinculada a diversas doenças, como câncer, degeneração macular relacionada à idade, isquemia de membros e muitas outras. Dessa forma, o controle local da densidade de vasos sanguíneos torna-se interessante para o tratamento de condições patológicas visando melhoria de prognóstico e cura. Dentre os diversos fatores de crescimento conhecidos, o fator de crescimento endotelial vascular, VEGF, destaca-se como o principal regulador do processo de angiogênese através de isoformas pró-angiogênicas (VEGFxxx) e antiangiogênicas (VEGFxxxb) do gene VEGF-A. Consequentemente, as proteínas codificadas por esse gene constituem um alvo com alto potencial terapêutico. No presente estudo, propusemos a produção das isoformas proteicas recombinantes rhVEGF165, rhVEGF165b e rhVEGF121, oriundas do gene VEGF-A humano, visando à geração de biofármacos que podem ser utilizados para terapia molecular e engenharia tecidual. As sequências codificadoras das isoformas rhVEGF165 e rhVEGF121 foram amplificadas a partir do cDNA total sintetizado de amostras de RNA total de pulmão humano, enquanto que a da isoforma rhVEGF165b foi gerada através da mutação sítio-dirigida da sequência de rhVEGF165. As sequências foram clonadas no vetor de clonagem pGEM®-T Easy, sendo em seguida subclonadas no vetor pLV-eGFP, um vetor plasmidial de transferência lentiviral, que permite a expressão de transgenes em células de mamíferos e, também, da proteína repórter eGFP. Células humanas HEK293 em cultura aderente foram independentemente cotransfectadas com cada uma das construções geradas (pLV-rhVEGF165, pLV-rhVEGF165b e pLV-rhVEGFl21) juntamente com o vetor pTK-Hyg na proporção de 40:1 (m/m), viabilizando a seleção dos transfectantes com o antibiótico higromicina B, além da detecção de eGFP. Os clones celulares superprodutores das proteínas de interesse foram avaliados quanto à cinética de expressão em meio carente de soro e adaptados para a cultura em suspensão estática na presença de meio na ausência de componentes derivados de animais, demostrando a capacidade de expressão das isoformas rhVEGFs nestas condições de cultivo. Para o nosso conhecimento, este é o primeiro trabalho a descrever a expressão de isoformas de VEGF-A em células HEK293 mantidas em suspensão. As isoformas rhVEGF165 e rhVEGF165b foram purificadas por cromatografia de afinidade a heparina, a partir do meio condicionado pelos clones superprodutores gerados. Ensaios in vitro, utilizando o AngioPhaseTM Kit, e in vivo, através do ensaio da membrana corioalantoide em embriões de galinha (CAM Assay), ambos próprios para avaliação da atividade pró- e antiangiogênica de diferentes compostos, demonstraram que a isoforma rhVEGF165 possui atividade biológica, enquanto a isoforma rhVEGF165b não apresentou a atividade esperada (inibição da angiogênese). Estas isoformas foram testadas em modelo murino de engenharia tecidual do intestino curto, com indícios de que poderiam contribuir para o uso terapêutico neste contexto. A purificação da isoforma rhVEGF121, bem como as análises estruturais das proteínas produzidas, estão em processo de otimização. / The first blood vessels of the vertebrate embryo are formed de novo from mesoderm-derived cells and give rise to lymph vessels in a process termed vasculogenesis. In the adult, new blood vessels are formed mainly through angiogenesis (or lymphangiogenesis) from the pre-existing vasculature. In healthy individuals, the vascular architecture is fairly static, and both the excess and the insufficiency of vessels comprise a pathological angiogenic state, to which is credited the onset and/or progression of several diseases such as cancer, age-related macular degeneration, limb ischemia, and many others. Therefore, locally controlling the blood vessel density becomes interesting for the treatment of pathological conditions aiming at prognosis improvement and cure. Among the various known growth factors, the vascular endothelial growth factor, VEGF, stands out as the major regulator of the angiogenic process. This process is mediated through the action of pro- (VEGFxxx) and antiangiogenic (VEGFxxxb) isoforms, which are derived from the VEGF-A gene. Consequently, the proteins encoded by this gene are potential therapeutic targets. In this work, we set out to produce the recombinant protein isoforms rhVEGF165, rhVEGF165b, and rhVEGF121, which originate from the human VEGF-A gene, with the aim of generating biopharmaceuticals to be used for molecular therapy and tissue engineering. The rhVEGF165 and rhVEGF121 coding sequences were amplified from total cDNA sythesized from human lung total RNA. Conversely, the rhVEGF165b coding sequence was generated by site-directed mutagenesis of the rhVEGF165 sequence. The sequences were cloned into the pGEM®-T Easy cloning vector. These cDNAs were then subcloned into pLV-eGFP, a plasmid lentiviral transfer vector that allows for expression of transgenes and the eGFP reporter protein in mammalian cells. Human HEK293 cells cultivated under adherent conditions were independently co-transfected with each of the obtained constructs (pLV-rhVEGF165, pLV-rhVEGF165b, and pLV-rhVEGF121) and the pTK-Hyg vector at a proportion of 40:1 (m/m), enabling for the selection of transfectants with hygromycin B, apart from the detection of eGFP. The cell clones overexpressing the proteins of interest were evaluated for expression kinetics in serum-deprived conditioned media and adapted to static suspension culture in medium free of animal-derived components, demonstrating that expression of the protein isoforms was possible in these culture conditions. To the best of our knowledge, this is the first work that describes the expression of VEGF-A isoforms in HEK293 cells in suspension culture. The rhVEGF165 and rhVEGF165b isoforms were purified by affinity chromatography from media previously conditioned by the overexpressing cell clones. The biological activity of rhVEGF165 was demonstrated in vitro, by the AngioPhaseTM Kit assay, and in vivo with the CAM (chorioallantoic membrane) assay, both of which are suitable for evaluating the pro- and antiangiogenic activity of different compounds. The rhVEGF165b did not show the expected antiangiogenic activity. These isoforms were tested in a model of murine tissue-engineered small intestine, indicating a possible contribution to therapeutic use in this context. The purification of rhVEGF121, as well as the structural analysis of all three proteins, are in the process of being optimized.

A proteína A de superfície de pneumococo (PspA) é encontrada na superfície de todas as cepas de Streptococcus pneumoniae e candidata promissora para novas vacinas pneumocócicas. Foi desenvolvido um processo de purificação da PspA4Pro cujas etapas iniciais foram: ruptura da biomassa celular, precipitação do homogenato obtido com o detergente brometo de cetiltrimetilamônio (CTAB) e remoção do precipitado por centrifugação. Foram avaliadas cromatografias de troca iônica (aniônica, catiônica), afinidade por metais, interação hidrofóbica e mista de troca catiônica e hidrofóbica. Utilizando precipitação com CTAB, cromatografia de troca aniônica, crioprecipitação em pH4,0 e cromatografia de troca catiônica atingiu-se a pureza requerida de PspA4Pro (>95%) com recuperação entre 14% e 33%. O processo alcançou níveis aceitáveis de endotoxina no produto final e a PspA4Pro purificada foi reconhecida por anticorpos anti-PspA4, manteve sua atividade e sua estrutura secundária. / Pneumococcal surface protein A (PspA) is found in all Streptococcus pneumoniae strains and is a promising candidate to be used in new pneumococcal vaccines. A purification process for PspA4Pro which inicial steps were: cell disruption, precipitation of the homogenate with the cationic detergent cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) and pellet removal by centrifugation. The chromatographic techniques tested were ion exchange (anionic and cationic), immobilized metal affinity, hydrophobic interaction and mix mode with hydrophobic and cationic ligands. Using CTAB precipitation, anion exchange chromatography, crioprecipitation in pH4.0 and cation exchange chromatography the PspA reached the required purity (>95%) with recovery between 14% and 33% . The process reached acceptable levels of endotoxin in the final product and the purified PspA4Pro was recognized by anti-PspA4 antibodies and manteined its activity and secondary structure.

O fator VIII de coagulação (FVIII), recombinante ou purificado de plasma, é o biofármaco necessário para o tratamento da hemofília A, a doença hemorrágica mais freqüente em humanos. O método tradicional para a purificação de FVIII parte de crioprecipitado de plasma e precipitação alcoólica. No Instituto Butantan, foi proposto um método alternativo, utilizando somente cromatografia para esta purificação. Este projeto teve por objetivo comparar dois métodos cromatográficos de purificação do FVIII: 1 - gel filtração direta do plasma e 2 - pré-purificação de FVIII do plasma por cromatografia de troca aniônica, seguida de gel filtração. A purificação foi analisada por dosagens de atividade específica de FVIII e presença de outras proteínas da cascata de coagulação nas frações de cromatografia. Foram realizadas clonagem de fragmentos gênicos de FVIII e expressão de fragmentos protéicos para imunização de animais. Os soros com anticorpos policlonais anti-FVIII foram usados em ensaios de \"western blot\" para detectar as cadeias de FVIII ou degradação. / Coagulation factor VIII (FVIII), recombinant or purified from plasma, is the biopharmaceutical used for treatment of haemophilia A, the most frequent human hemorrhagic disorder. The traditional method used for purification of FVIII starts from plasma cryoprecipitate and alcoholic precipitation. The Instituto Butantan proposed an alternative methodology using only chromatography for FVIII purification. The main objective of this project was to compare two chromatographic methods for FVIII purification: 1 - direct plasma gel filtration and 2 - pre-purification of FVIII by anion exchange chromatography, followed by gel filtration. The purification process was analyzed by determination of FVIII specific activity and detection of other coagulation factors co eluting in chromatographic fractions. Fragments of FVIII gene were cloned and protein fragments were expressed for animal immunization. Sera with polyclonal antibodies anti-FVIII were used in western blots assays to detect FVIII chains or its degradation.

O fator VIII de coagulação (FVIII), recombinante ou purificado de plasma, é o biofármaco necessário para o tratamento da hemofília A, a doença hemorrágica mais freqüente em humanos. O método tradicional para a purificação de FVIII parte de crioprecipitado de plasma e precipitação alcoólica. No Instituto Butantan, foi proposto um método alternativo, utilizando somente cromatografia para esta purificação. Este projeto teve por objetivo comparar dois métodos cromatográficos de purificação do FVIII: 1 - gel filtração direta do plasma e 2 - pré-purificação de FVIII do plasma por cromatografia de troca aniônica, seguida de gel filtração. A purificação foi analisada por dosagens de atividade específica de FVIII e presença de outras proteínas da cascata de coagulação nas frações de cromatografia. Foram realizadas clonagem de fragmentos gênicos de FVIII e expressão de fragmentos protéicos para imunização de animais. Os soros com anticorpos policlonais anti-FVIII foram usados em ensaios de \"western blot\" para detectar as cadeias de FVIII ou degradação. / Coagulation factor VIII (FVIII), recombinant or purified from plasma, is the biopharmaceutical used for treatment of haemophilia A, the most frequent human hemorrhagic disorder. The traditional method used for purification of FVIII starts from plasma cryoprecipitate and alcoholic precipitation. The Instituto Butantan proposed an alternative methodology using only chromatography for FVIII purification. The main objective of this project was to compare two chromatographic methods for FVIII purification: 1 - direct plasma gel filtration and 2 - pre-purification of FVIII by anion exchange chromatography, followed by gel filtration. The purification process was analyzed by determination of FVIII specific activity and detection of other coagulation factors co eluting in chromatographic fractions. Fragments of FVIII gene were cloned and protein fragments were expressed for animal immunization. Sera with polyclonal antibodies anti-FVIII were used in western blots assays to detect FVIII chains or its degradation.