Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-04-19T13:21:42Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Abadio de Oliveira da Costa Júnior - 2014.pdf: 3197815 bytes, checksum: d02da71e811f6bb81bc8437632974703 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-04-19T13:22:01Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Abadio de Oliveira da Costa Júnior - 2014.pdf: 3197815 bytes, checksum: d02da71e811f6bb81bc8437632974703 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-19T13:22:01Z (GMT). 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In the pursue for a molecular improvement for BCG and thus enable the development of a widely used method of prophylaxis, a recombinant BCG was produced by electroporation of BCG Moreau, using three different recombinant plasmid constructions (pLA71, pLA73 and pMIP12), all of them containing the fusion protein CMX coding sequence. However, only the pLA71 transformant expressed the CMX fusion protein in the western blot. In order to evaluate the profile of memory B cells, the specific antibodies against CMX and the efficacy of the vaccine, BALB/c mice were immunized with a single dose of BCG or rBCG-CMX or PBS (control). Serum samples were collected from all animals 30, 60 and 90 days after the immunization and the induction of memory B cells was assessed by flow citometry of the splenocytes cell suspensions. Ninety days after the last immunization, animals were challenged with Mtb H37Rv by the intravenous route and forty five days later, lungs were harvested to analyze the bacterial load and the level of inflammation induced by the infection in immunized mice. Even though no specific antibodies against rCMX, rHspX and rMPT-51 proteins were detected, animals immunized with rBCG-CMX showed specific IgG1 (p<0,0001) and IgG2a (p=0,0007) levels against the BCG culture sediment, higher than those induced in the animals vaccinated with BCG. Besides, the rBCG-CMX vaccine was able to induced delayed long lived memory B cells (p=0,0069), reduced the bacterial load in the lungs (p=0,0041) in a similar way as BCG and generated less tissue damage when compared to BCG Moreau. The recombinant BCG vaccine expressing the CMX fusion protein induced specific antibodies for BCG extract and B cell response to stronger memory than BCG, but, the protection induced by both vaccines (BCG and rBCG) were similar. / A tuberculose (TB) constitui um problema de saúde pública mundial e apesar da recente redução da incidência de novos casos e de mortes em todo mundo ainda há países em desenvolvimento onde estes índices ainda não são tão otimistas. A única vacina indicada pela Organização Mundial de Saúde (OMS) contra a TB é a BCG que embora esta seja eficiente contra as formas graves de TB na infância, apresenta uma eficácia questionável contra a tuberculose pulmonar (TBP) em adultos. Com o objetivo de contribuir para o melhoramento molecular da BCG e possibilitar assim o aprimoramento de um método de profilaxia amplamente utilizado, foram produzidos, por eletroporação da BCG (subcepa Moreau), três recombinantes utilizando diferentes construções plasmidiais (pLA71, pLA73 e pMIP12), ambas, contendo sequência codificadora para a proteína de fusão CMX de Mycobacterium tuberculosis. No entanto, apenas o transformante utilizando o pLA71 apresentou expressão da proteína CMX no imunoblot. Com o objetivo de avaliar o perfil de células B de memória, anticorpos específicos para CMX e a eficácia da vacina, camundongos BALB/c foram imunizados com dose única de BCG ou rBCG-CMX ou PBS (controle). A avaliação do perfil de células B de memória induzido pela imunização foi realizada 30 e 90 dias após a imunização, pela marcação de esplenócitos para citometria de fluxo. Noventa dias após a imunização, os animais foram desafiados, via endovenosa, com Mtb H37Rv e 45 dias após, foram obtidos pulmão dos camundongos para determinação da carga bacilar e do nível de inflamação induzido pela infecção nos camundongos imunizados. Não foram detectados níveis séricos de anticorpos específicos para proteínas rCMX, rHspX e rMPT-51, no entanto, animais vacinados com a rBCG-CMX apresentaram níveis de anticorpos séricos, das classes IgG1 (p<0,0001) e IgG2a (p=0,0007), específicos para extrato de BCG superiores ao induzido em animais vacinados com a BCG. Além disso, a vacina rBCG-CMX mostrou-se capaz de induzir tardiamente células B de memória de vida longa (p=0,0069); reduzir a carga bacilar no pulmão de camundongos infectados com Mtb (p=0,0041), semelhante ao BCG; e promover menor dano tecidual no pulmão de animais vacinados e infectados com Mtb. A vacina BCG recombinante expressando a proteína de fusão CMX mostrou-se capaz de induzir anticorpos específicos para extrato de BCG e resposta de células B de memória mais robustas do que a BCG, entretanto, a proteção induzida por ambas as vacinas (BCG e rBCG) foram semelhantes.

O papilomavirus humano (HPV) é o agente etiológico da infecção sexualmente transmissível mais comum na população mundial. A prevalência da infecção por HPV é estimada em 660 milhões de pessoas e mais de 50% das mulheres serão acometidas pela infecção ao menos uma vez na vida. O HPV é responsável por virtualmente todos os casos de câncer de colo de útero (99%), além de causar muitos outros tipos de câncer de mucosa. O câncer cervical afeta aproximadamente 1.4 milhões de mulheres e 500 mil novos casos surgem anualmente, resultando em 250 mil mortes por ano. Os maiores índices de incidência são observados na América Latina e na África. Duas vacinas contra o HPV são comercializadas desde 2006 por empresas estrangeiras. Entretanto, o custo mínimo da vacinação é superior a 600 reais. Este preço torna sua incorporação pelo sistema de saúde um processo economicamente inviável. Dessa forma, devem ser buscadas alternativas para a produção de uma vacina eficaz, de qualidade e de baixo custo no Brasil. A proteína L1, principal proteína do capsídeo do HPV, tem a propriedade de se auto agregar em partículas semelhantes às virais (VLPs), que são o principal componente das vacinas atuais e possuem muita semelhança com os vírions nativos, introduzindo inclusive, uma imunização predominantemente tipo-específica. Este projeto se propôs a construir e avaliar vetores de expressão visando à produção em larga escala da proteína L1 do HPV 16, o tipo de HPV de maior risco e incidência na população mundial. Foram construídos cinco plasmídeos para Pichia pastoris, uma das principais plataformas industriais de expressão. Eles se diferenciam pelos marcadores de seleção e pelas sequências de manutenção do vetor, mas têm exatamente o mesmo objetivo: gerar sistemas que possuam múltiplas cópias do gene da L1 e que não necessitem da utilização de antibióticos. Essa estratégia foi escolhida porque a produtividade de muitas das proteínas heterólogas tem grande dependência da dosagem gênica e porque o uso de antibióticos encarece muito o custo da produção. Na primeira etapa do projeto foi avaliado um sistema de expressão epissomal auxotrófico, mas ele não se manteve estável ao longo de 60 gerações. Na segunda parte, dois vetores de integração ao sítio do DNA ribossomal foram testados. O sistema mais estável e produtivo foi caracterizado quanto ao número de cópias integradas ao genoma da P. pastoris e ao nível de expressão. O sistema é capaz de produzir clones com mais de 30 cópias do gene da L1 e dois clones expressaram cerca de 20 a 30 miligramas/litro de L1. Adicionalmente outros dois vetores integrativos que utilizam sequências teloméricas para integração foram construídos. Ainda são necessários estudos conjuntos de fermentação em larga escala e purificação da proteína para verificar a viabilidade do sistema / The human papillomavirus (HPV) is the etiologic agent of the sexually transmitted infection most common worldwide. The prevalence of HPV infection is estimated at 660 million people and over 50% of women will be affected by the infection at least once in their lifetime. HPV is responsible for virtually all cervical cancers cases (99%), and causes many other types of mucosal cancer. Cervical cancer affects approximately 1.4 million women, and 500.000 new cases occur annually, resulting in 250.000 deaths per year. The highest incidence rates are seen in Latin America and Africa. Two HPV vaccines are marketed since 2006 by foreign companies. However, the minimum cost of vaccination is higher than 360 dollar. This price makes its incorporation by the Brazilian Health System economically unfeasible. Thus, alternatives must be found to produce an effective vaccine, with low cost and high-quality in Brazil. The L1 protein, the major capsid protein of HPV, has the ability to self aggregate into virus-like particles (VLPs) which are the main component of current vaccines. The VLPs are very similar to the native virions and can introduce an immunization predominantly type-specific. This project aimed to construct and evaluate expression vectors to produce, at large scale, the L1 protein of HPV 16, which is the HPV type at greater risk and incidence in the world. Five plasmids were constructed for Pichia pastoris, one of the major industrial expression platforms. They differ in the selection markers and the vector maintenance sequences, but they have exactly the same goal: to create systems with multiple copies of the L1 gene and that don\'t require the use of antibiotics. This strategy was chosen because the productivity of many heterologous proteins have heavy dependence on gene dosage and because the use of antibiotics is extremely expensive for its production. In the first stage of the project, it was rated an episomal auxotrophic expression system, but it was unstable after a period of 60 generations. In the second part, two vectors for integration in the ribosomal DNA locus were tested. The most stable and productive system was featured on the number of copies integrated into the P. pastoris genome and on the expression level. It was proved that the system is able to produce clones with more than 30 copies of the L1 gene and two clones expressed approximately 20-30 milligrams/liter of L1. Additionally, two other integrative vectors for integration in telomeric sequences were constructed for future testing. More studies on large-scale fermentation and protein purification will be necessary to determine the feasibility of the system.

A malária é um problema de saúde pública no Brasil e no mundo. Em 2016, o número de casos estimado pela Organização Mundial de Saúde foi de 216 milhões. Plasmodium falciparum é a espécie mais prevalente e responsável pelo maior número de mortes no mundo, sobretudo no continente africano. Por outro lado, o Plasmodium vivax é conhecido por sua ampla distribuição geográfica, sendo a espécie que predomina nas Américas, incluindo o Brasil. Nos últimos 20 anos, nosso grupo tem gerado e caracterizado diversas proteínas recombinantes baseadas em antígenos imunodominantes de P. vivax que podem servir como base para o desenvolvimento de uma vacina contra malária. Entre os antígenos de merozoítas, uma das principais proteínas em estudo pelo nosso grupo é o Antígeno 1 de Membrana Apical de P. vivax (PvAMA-1), caracterizado previamente como altamente imunogênico em infecções naturais e em camundongos imunizados, na presença de diferentes adjuvantes. O objetivo do presente estudo foi investigar o efeito da diversidade antigênica dessa proteína no reconhecimento por anticorpos específicos e na indução de imunidade contra o parasita. Para isso, foram geradas seis novas proteínas representando diferentes alelos descritos na natureza: PvAMA-1-Belem, PvAMA-1-Sal-I, PvAMA-1-Chesson-I, PvAMA-1-SK0814-apical, PvAMA-1-Indonesia-XIX e PvAMA-1-PNG_62_MU. As proteínas recombinantes foram expressas em leveduras Pichia pastoris e purificadas em duas etapas cromatográficas. Em seguida, as imunizações em camundongos C57BL/6 foram realizadas com as proteínas administradas de forma isolada, ou em combinação, na presença do adjuvante agonista de TLR3 (Poly I:C). Por ELISA, observamos que todas as formulações foram capazes de induzir anticorpos IgG contra as proteínas homólogas e heterólogas, o que sugere que a diversidade antigênica entre as formas alélicas não compromete o reconhecimento. Os dados gerados no presente trabalho sugerem que uma formulação contendo mistura de diferentes alelos representando a proteína AMA-1 pode ser explorada para o desenvolvimento de uma vacina de ampla cobertura contra o P. vivax. / Malaria is a public health problem in Brazil and throughout the world. In 2016, the World Health Organization estimated there were 216 million cases of malaria. Plasmodium falciparum is the most prevalent species and is responsible for the largest number of deaths, especially in the African continent. However, Plasmodium vivax is known for its wide geographic distribution, being the species that prevails in the Americas, including Brazil. In the last 20 years, our group has generated and characterized several recombinant proteins based on immunodominant antigens of P. vivax that can serve as a basis for the development of a malaria vaccine. Among the merozoite antigens, one of the main proteins studied by our group is P. vivax apical membrane antigen-1 (PvAMA-1), previously characterized as highly immunogenic in natural infections and immunized mice, in the presence of different adjuvants. The objective of this study was to investigate the effect of antigenic diversity of this protein in the recognition of specific antibodies and the induction of immunity against the parasite. For this, six new proteins were generated representing different alleles described in nature: PvAMA-1-Belem, PvAMA-1-Sal-i, PvAMA-1-Chesson-i, PvAMA-1-SK0814-apical, PvAMA-1-Indonesia-XIX, and PvAMA-1-PNG_62_MU. Recombinant proteins were expressed in Pichia pastoris yeast and purified by two chromatographic stages. Then, C57BL/6 mice were immunized with these proteins administered in isolation or in combination, in the presence of the TLR3 agonist adjuvant, Poly I:C. Using an enzyme-linked immunosorbent assay, we observed that all formulations induced IgG antibodies against homologous and heterologous proteins. This indicates that antigenic diversity between allele forms does not compromise recognition. This finding suggests that a formulation containing a mixture of different alleles representing the PvAMA-1 protein can be exploited for developing of a wide coverage vaccine against P. vivax.

A glicoproteína gp120 do HIV apresenta domínios conservados, dentre os quais está o C4. Este domínio está envolvido no reconhecimento da molécula CD4 na superfície das células alvo, e anticorpos dirigidos contra ele neutralizam o vírus. Em trabalho anterior, este domínio foi introduzido dentro da região globular da proteína fibra do adenovírus. Como a fibra adenoviral é estimulante do sistema imune, decidimos testar a capacidade de indução de anticorpos anti-C4 por essa proteína modificada. Assim, foram construídos vetores plasmídicos e adenovirais portando o gene da região globular da fibra adenoviral contendo o domínio C4, que usados na imunização de camundongos induziram anticorpos capazes de reconhecer a proteína gp120. Também construímos um vetor baculoviral expressando essa proteína híbrida, que purificada por HPLC, foi utilizada para imunizar camundongos que também produziram anticorpos capazes de reconhecer a proteína gp120. Nossos dados sugerem que a região globular da fibra adenoviral é uma boa plataforma para a exposição de epítopos de imunização. / HIV glycoprotein gp120 has conserved domains, one of them being the C4 domain. This region is involved in the recognition of the CD4 marker in target cells and antibodies that recognize this domain can block HIV infection. Previously, the C4 domain was introduced in the adenovirus fiber knob. As the adenovirus fiber stimulates de immune system, we decided to test the production of anti-C4 antibodies by this hybrid protein. We constructed plasmid and adenovirus vectors carrying the fiber knob modified with the C4 domain. Immunization of mice with these vectors showed the production of specific antibodies that recognized de gp120 glycoprotein. Also, we constructed a baculovirus vector expressing the hybrid protein, which was purified by HPLC. Mice immunized with this protein also produced antibodies capable of recognizing gp120. Our data suggest that the fiber knob is a good carrier protein for epitope immunization.

A dengue é uma doença infecciosa com grandes taxas de morbimortalidade, causada pelo vírus da dengue (DENV). Segundo a Organização Mundial de Saúde, cerca de 50 a 100 milhões de pessoas são infectadas anualmente em mais de 100 países tropicais e subtropicais de todos os continentes. O espectro clínico da infecção pelo DENV pode incluir formas assintomáticas ou sintomaticas que variam desde uma febre indeterminada e autolimitada, passando pela febre clássica da dengue (FD) até quadros graves denominados febre hemorrágica da dengue/síndrome do choque da dengue (FHD/SCD). Recentemente, ocorreu um dramático aumento do número de casos de FHD/SCD nas Américas, e este aumento coincidiu com a introdução do dengue sorotipo 3, genótipo III. No presente trabalho, objetivou-se a clonagem e a expressão das proteínas NS1 e NS3 do vírus da dengue tipo 3. As proteínas NS1 e NS3 do DENV-3 foram clonadas e expressas com sucesso em sistema procarioto. A amplificação dos genes das proteínas NS1 e NS3 foi realizada por RT-PCR, o qual gerou amplicons de cerca de 1050 e 1850 pb, respectivamente. Em seguida, os genes foram clonados por inserção dos amplicons no vetor plasmidial pCR-XL. Os genes de NS1 e NS3 foram subclonados no vetor de expressão pQE-30 através de sítios de restrição para as enzimas BamHI e HindIII. A expressão proteica foi obtida em sistema procarioto utilizando a cepa BL21(DE3) de E. coli, resultando em proteínas de 45 e 70 kDa as quais foram confirmadas por análises em Western blot utilizando como anticorpo primário fluido ascítico imune de camundongos e soro de pacientes com dengue. Estas proteínas virais podem ser utilizadas para estudos relacionados à patogênese, replicação e mecanismos de escape do sistema imune do DENV, além disso, podem ser potencias antígenos em métodos de diagnóstico. / Dengue is an infectious disease with high morbidity and mortality rates caused by dengue virus (DENV). According to the World Health Organization, about 50 to 100 million people are infected annually in more than 100 tropical and subtropical countries from all continents. The clinical spectrum of DENV infection can includes asymptomatic or symptomatic forms ranging from undetermined and self-limited fever, through dengue fever (DF) to severe disease called dengue hemorrhagic fever/dengue shock syndrome (DHF/DSS). Recently, there has been a dramatic increase in the number of cases of DHF/DSS in the Americas, and this increase coincided with the introduction of dengue virus type 3 (DENV-3), genotype III. The present study aimed to clone and express NS1 and NS3 proteins of DENV-3. The NS1 and NS3 proteins of DENV-3 was successfully cloned and expressed in a prokaryotic system. Amplification of NS1 and NS3 genes was carried out by RT-PCR, which yielded amplicons of approximately 1050 and 1850 bp, respectively. Then, the genes were cloned by inserting the amplicons into the plasmid vector pCR-XL. NS1 and NS3 genes were subcloned into the expression vector pQE-30 through the restriction sites for BamHI and HindIII enzymes. The protein expression was obtained in a prokaryotic system using the strain BL21 (DE3) of E. coli, resulting in 45 and 70 kDa proteins, which were confirmed by Western blot analysis using immune mouse ascitic fluid and serum of patients with dengue as primary antibody. These viral proteins can be used to study the pathogenesis, mechanisms of replication and immune escape of DENV, moreover, can be potential antigens in diagnostic methods.

Sílicas mesoporosas, como a SBA-15, constituem-se de partículas de óxido de silício que, devido às suas propriedades físico-químicas apresentam potencial adjuvante. Para entender os mecanismos de ação da SBA-15, camundongos foram imunizados, pelas vias oral e/ou subcutânea (s.c.), com a proteína recombinante HBsAg ou ovalbumina (OVA) e apresentaram aumento significativo nos títulos de anticorpos específicos após imunização s.c. com ambos os antígenos em sílica; entretanto, somente a administração de HBsAg: SBA-15 induziu a produção de anticorpos pela via oral. O efeito da sílica na ativação de células dendríticas foi verificado após incubação com diferentes concentrações de SBA-15, indicando aumento na produção de IL-6, na proliferação e produção de IFN-g por linfócitos T após a apresentação de OVA ou seus peptídeos. A resposta de linfócitos T in vivo mostrou aumento na resposta imune celular de animais que receberam a sílica, mas não indicou a indução da resposta de linfócitos T citotóxicos. Esses resultados confirmam o efeito adjuvante da SBA-15, principalmente para a resposta de anticorpos, e indicam que a sílica pode aumentar a disponibilidade dos antígenos às APC, auxiliando na apresentação antigênica. / Amorphous silicon oxide particles named SBA-15 are promising adjuvant vectors due to its physicochemical properties and the aim of this study is to explore how they might act in promoting immune responses. Mice were orally and/or subcutaneously (s.c) immunised with the recombinant protein HBsAg or ovalbumin (OVA), showing a significant increase in the antibody titers after s.c. immunisation with both antigens in silica; however, only the administration of HBsAg: SBA-15 induced antibody production after oral immunisations. The activation of dendritic cell by silica was assessed by pulsing those cells with different concentrations of the particles, suggesting the interference of SBA-15 in the production of IL -6 and in T cell proliferation as well as IFN-g production by T lymphocytes after presentation of this protein or its peptides in vitro SBA-15 was able to enhance T cell responses in vivo but did not allow OVA to induce specific cytotoxic T lymphocyte activity. These preliminary data confirm that SBA-15 acts as an adjuvant for antibody responses and suggest that its effects may reflect enhanced availability of antigen, rather than direct effects on antigen presenting cells such as DC.

No experimento 1, avaliou-se os efeitos da leptina exógena na concentração sérica de leptina e na expressão do gene LEP no tecido adiposo de novilhas zebuínas pré-púberes. Amostras de tecido adiposo (mesentérico, perirenal e subcutâneo) e de sangue foram obtidas de 36 novilhas, distribuídas nos tratamentos: A) dieta de alta energia; B) dieta de baixa energia; BL) dieta de baixa energia + 4,8 g/kg PV de oLeptin subcutânea, duas vezes ao dia, por 56 dias. A concentração de leptina foi determinada com kit comercial ELISA (Cusabio) específico. Amostras de sangue de quatro novilhas por grupo foram coletadas em seis pontos no tempo, sendo um antes e um após o tratamento hormonal. Dois dias após a obtenção da puberdade, oito novilhas por grupo foram abatidas para coleta de tecido. A expressão gênica foi quantificada nos depósitos de gordura por PCR em tempo real. A oLeptina aumentou transitoriamente a concentração de leptina do grupo BL, com pico (11,1 ± 1,4 ng/mL) após 7 dias do início do tratamento. A leptina sérica do grupo A aumentou linearmente no tempo, enquanto no grupo B, manteve-se constante (4,0 ± 2,0 ng/mL). A dieta A aumentou a expressão de leptina no tecido adiposo em 2,4 vezes; e a administração de oLeptina diminuiu a expressão do gene LEP em cerca de 2,5 vezes, comparando com o grupo controle. A redução na expressão do gene LEP explica a redução na leptina sérica do grupo BL após 30 dias de tratamento hormonal. O objetivo do experimento 2 foi clonar a região codificadora da leptina bovina, transformar leveduras Pichia pastoris KM71H e expressar a proteína no meio de cultura. O gene da leptina foi amplificado em reação de PCR, a partir de amostra de tecido adiposo subcutâneo de novilha do grupo A. Os primers 5\' - ATTGAATTCGTGCCCATCTGCAAGGTC - 3\' (senso) e 5\' - ATTGTCGACGCACCCGGGACTGAGGT - 3\' (antisenso), contendo sítios EcoRI e SalI, foram desenhados com base na sequência do mRNA da leptina bovina (NM 173928.2), substituindo a sequência sinal de secreção nativa pela sequência do Fator do Saccharomyces cereviasiae. O inserto foi clonado nos vetores de expressão pPICZ&alpha;A e pGAPZ&alpha;A (Invitrogen), sendo as leveduras transformadas por eletroporação. Clones com múltiplas cópias do gene foram selecionados em meio YPD + 500 &#956;g/mL de zeocina, e 22 colônias recombinantes foram selecionadas para análise de expressão em pequena escala. Colônias pPICbLep foram inicialmente cultivadas em meio de crescimento (BMGY), sendo transferidas para meio de indução (BMMY), contendo metanol. A indução durou 144 horas. Alíquotas de 200 &#956;l de sobrenadante foram coletadas diariamente, para análise da presença da bLeptina por SDS-PAGE. As colônias pGAPbLep foram cultivadas em meio YPD por 96 h, com coleta de sobrenadante a cada 24 h. As leveduras foram transformadas com sucesso, com os plasmídeos pPICbLep e pGAPbLep, entretanto, apenas as colônias pGAPbLep expressaram uma proteína de 35 kDa, o dobro do tamanho esperado para a bLeptina (17 kDa), provavelmente por ocorrência de dimerização. Mais estudos são necessários sobre os processos de produção de leptina recombinante bovina em Pichia pastoris. / In experiment 1, the effects of exogenous leptin were evaluated on serum leptin levels and on LEP gene expression in the adipose tissue of prepubertal zebu heifers. Adipose tissue (mesenteric, perirenal and subcutaneous) and blood samples were collected from 36 heifers, distributed among treatments: A) high energy diet; B) low energy diet; BL) low energy diet + 4,8 g/kg BW subcutaneous oLeptin, twice daily, for 56 days. Leptin concentration was determined with specific commercial ELISA kit (Cusabio). Blood from four heifer per group was sampled in six time points, one before and one after the hormonal treatment. Two days after puberty attainment , eight heifers per group were slaughter for tissue sampling. Gene expression was quantified in fat depots by real time PCR. The oLeptin increased transiently leptin concentration in group BL, with a peak (11,1 ± 1,4 ng/mL) after 7 days of treatment. Serum leptin in group A increased linearly in time, while in group B it remained constant (4,0 ± 2,0 ng/mL). Diet A enhanced leptin expression in the adipose tissue 2.4-fold, and oLeptin administration decreased de expression 2.5-fold, comparing to the control group. The decrease in LEP gene expression explains the reduction in serum leptin from group BL after 30 d of hormonal treatment. The objective with experiment 2 was to clone de codifying region of bovine leptin, transform KM71H Pichia pastoris yeasts, and express the protein in culture media. The leptin gene was amplified by PCR, from subcutaneous adipose tissue sample from a heifer in group A. Primers 5\' - ATTGAATTCGTGCCCATCTGCAAGGTC - 3\' (forward) and 5\' - ATTGTCGACGCACCCGGGACTGAGGT 3 (reverse), containing EcoRI and SalI restriction sites, were designed based in the mRNA sequence from bovine leptin (NM 173928.2), replacing the native secretion signal sequence by the -factor sequence from Saccharomyces cereviasiae. The insert was cloned in the expression vectors pPICZ&alpha;A and pGAPZ&alpha;A (Invitrogen), and yeasts were transformed by electroporation. Clones with multiple copies of the gene were selected in YPD + 500 &#956;g/mL zeocina, and 22 recombinant colonies were selected for a small-scale expression analysis. pPICbLep colonies were initially cultivated in growth media (BMGY), and then transferred to the induction media (BMMY), containing methanol. The colonies were inducted for 144 h. Supernatant aliquots (200 &#956;l) were collected daily, for bLeptin analysis in SDS-PAGE. pGAPbLep colonies were cultivated in YPD media for 96 h, collecting supernatant samples each 24 h. Yeasts were successfully transformed with the plasmids pPICbLep and pGAPbLep, however, only pGAPbLep colonies expressed a protein with 35 kDa, twice the size expected for the bovine leptin (17 kDa), probably because of dimerization. More studies are necessary about the recombinant bovine leptin production processes in Pichia pastoris.

O Fator VII recombinante (FVIIr) tem sido a principal escolha terapêutica dos pacientes hemofílicos que desenvolvem inibidores contra os fatores VIII e IX utilizados como tratamento. Atualmente, o produto utilizado é produzido em células de camundongo (BHK-21), o qual oferece desvantagens considerando a complexidade das modificações pós-traducionais desta proteína e a inserção de glicosilações de origem murina altamente imunogênicas aos seres humanos. Dessa maneira a produção de proteínas para uso terapêutico em linhagens celulares humanas surge como uma alternativa promissora. Dentro desse contexto, o objetivo principal deste trabalho foi clonar e expressar o FVII de coagulação sanguínea em 3 linhagens celulares humanas (HepG2, Sk-Hep, HKB-11), compará-las com a linhagem murina BKH-21, e selecionar a melhor produtora da proteína recombinante. As células foram modificadas com o vetor lentiviral p1054-CIGWS, contendo os genes do FVII e do marcador GFP. Após a modificação das células foi observada uma eficiência de transdução de 80% nas células BHK-21-FVIIr, 73% nas células HepG2-FVIIr, 32% nas células HKB-11-FVIIr e 95% Sk-Hep-FVIIr. Análises da expressão gênica por PCR em Tempo Real mostraram que as três linhagens humanas modificadas apresentaram expressão do RNAm relativo ao FVIIr, sendo que a linhagem celular HepG2 foi a que teve maior expressão de FVIIr, seguida da Sk-Hep-1 e HKB-11. Quando submetidas ao tratamento com vitamina K por um período de 10 dias em cultura, a expressão do gene FVIIr foi semelhante para as três linhagens (HepG2: 164563 URE, HKB-11: 119122 URE e Sk-Hep: 124919 URE). O FVII é uma proteína que para sua ativação, possui como principal modificação pós traducional a -carboxilação vitamina K dependente, que ocorre por meio do ciclo da vitamina K com a participação de 3 enzimas, -carboxilase, VKORC1 e calumenina (inibidor). A expressão gênica dessas enzimas foi avaliada antes e após o tratamento com a vitamina K. Foi possível observar que houve um aumento nos níveis de RNAm nas células humanas tratadas com vitamina K, sugerindo que esta é capaz de ativar as enzimas do ciclo da -carboxilação. A cinética de crescimento celular em garrafas estáticas mostrou que a as células murinas BHK-21 modificadas possuem uma velocidade específica de crescimento 25% mais elevada que das células humanas. Contudo a cinética de produção das linhagens recombinantes mostrou que as células humanas produzem cerca de 3 vezes mais FVIIr do as células BHK-21. Devida a baixa produção de FVIIr na linhagem celular murina, e ao fato de que a linhagem humana HepG2 apresenta um perfil de crescimento extremamente lento, as linhagens recombinantes Sk-Hep-1-FVIIr e HKB-11-FVIIr foram selecionadas para ensaios de cultivo em suspensão utilizando microcarregadores em frascos spinners. Ao longo de 10 dias de cultivo as células HKB-11-FVIIr mostraram uma produção acumulada de 152 g de FVIIr, o que corresponde a 304 UI. As células Sk-Hep-1-FVIIr produziram cerca de 202,6 g de FVIIr, o que corresponde a 405,2 UI. Em suma, nossos dados comprovam que as linhagens celulares humanas são eficazes para a produção de fator VII recombinante, uma vez que, utilizando nosso modelo de produção, estas mostraram-se melhores do que a de células murinas (BHK-21) utilizadas pela indústria. Assim, estas linhagens celulares humanas podem ser usadas como uma nova plataforma para a produção de FVII, bem como para outras proteínas recombinantes, de maneira mais segura e com menor risco de desenvolvimento de anticorpos inibidores / Recombinant factor VII (FVIIr) has been the main therapeutic choice for hemophilic patients who develop inhibitors antibidies to conventional treatments (FVIII and FIX). Currently, the comercial product is produced in murine cells (BHK-21) which gives disadvantages considering the complexity of post-translational modifications of these proteins. The insertion of murine residues can be highly immunogenic in humans. Thus the production of proteins for therapeutic use in human cell lines appears as a promising alternative. In this context, the aim of this study was to clone and express the blood coagulation FVII in 3 human cell lines (HepG2, Sk-Hep-1, HKB-11) and select the best cell line for production of recombinant protein. The cells were modified with the lentiviral vector p1054-CIGWS containing the FVII gene and GFP gene marker. After cells modification we observed efficiency of transduction, in which 80% of BHK-21-FVIIr cells showed GFP expression, 73% of HepG2-FVIIr cells, 32% of HKB-11-FVIIr cells and 95% SK- Hep-FVIIr. Gene expression analysis by real-time PCR showed that the three modified human cell lines exhibited RNAm expression relative to FVIIr. When cells were treated with 5 ug/mL vitamin K in culture, the gene expression of FVIIr was similar in the three cell lines (HepG2: 164 563 URE, HKB-11: 119122 and SK-Hep URE: 124919 URE). For FVII activation, the main post translational modification is -carboxylation vitamin-K-dependent which envolves three enzymes, -carboxylase, VKORC1 and calumenina (inhibitor) . Gene expression of these enzymes was evaluated before and after treatment with vitamin K. It was observed that there was an increase in mRNA levels in human cells treated with vitamin K, suggesting that the treatment is capable of activating the enzymes of the vitamin K cycle. Cell growth kinetics showed that modified murine cells BHK-21 have a higher specific growth rate, around 25% more than human cells. However the kinetics of production of recombinant cell lines showed that human cells expressing rFVII 3-fold more rFVII than BHK-21 cells. Due the low rFVII production of murine cells, and the extremely slow growth profile of human cell line HepG2, the recombinant cell lines Sk-Hep-1-rFVII and HKB-11-rFVII have been selected for cultivation tests in suspension using microcarriers in spinners flasks. Over 10 days of cultivation the HKB-11 cells showed a cumulative production of rFVII 152 ug, corresponding to 304 IU and SK-Hep-1 cells showed a rFVII production of 202.6 ug, corresponding to 405.2 IU. In summary, our data demonstrate that human cell lines are effective for producing recombinant factor VII. Using our production model, human cells were better than murine cells (BHK-21) used by the industry. Thus, these human cell lines can be used as a new platform for the FVII production, as well as for other recombinant proteins, with less risk of developing inhibitor antibodies

Nos últimos anos, estudamos vários aspectos da resposta imune naturalmente adquirida em indivíduos de diferentes áreas endêmicas da Região Amazônica expostos à malária. Para isso, utilizamos proteínas recombinantes baseadas em antígenos de formas sanguíneas de P. vivax, os quais têm sido considerados candidatos à vacina contra a malária vivax. No presente trabalho, nossos estudos imunoepidemiológicos concentraram-se em 396 indivíduos de uma comunidade rural da Amazônia ocidental brasileira, localizada no Estado do Acre, com o objetivo de realizar um estudo transversal e longitudinal da resposta de anticorpos contra um painel de proteínas recombinantes derivadas de merozoítos de P. vivax (MSP119, AMA-1, MSP3&#945; e MSP3&#946;). Para isso, os soros desses indivíduos foram testados por ELISA quanto ao reconhecimento das quatro proteínas recombinantes. As proporções de indivíduos na linha de base com anticorpos IgG contra MSP119, AMA- 1, MSP3&#945; e MSP3&#946; foram de 59,8%, 50,0%, 23,5% e 26,5%, respectivamente. Dentre esses indivíduos, apenas 10,9% tinham infecções por P. vivax, P. falciparum ou malária mista. No grupo de infectados por P. vivax, a proporção de respondedores foi maior para as proteínas recombinantes MSP119 e AMA-1, atingindo 78,6%, em ambos os casos. A proporção de indivíduos com anticorpos para cada uma das proteínas associou-se com o maior tempo de exposição à malária, exceto para a MSP3&#946;. Além disso, a positividade foi mais alta nas áreas de maior risco de transmissão. Não observamos associações relevantes entre o genótipo do antígeno Duffy dos indivíduos e presença de anticorpos para as proteínas estudadas. No estudo longitudinal, observamos um aumento da prevalência de respondedores durante a parasitemia patente, sendo de 81,9%, 80,9%, 31,9% e 48,9% para a MSP119, AMA-1, MSP3&#945; e MSP3&#946;, respectivamente. Em conclusão, nossos resultados confirmam a alta antigenicidade dessas proteínas, o que pode ser de grande importância para futuros ensaios clínicos na região. / In recent years we studied various aspects of the naturally acquired immune response in individuals from different endemic areas of the Amazon region exposed to malaria. For this purpose we used recombinant proteins based on P. vivax blood stage antigens considered candidates for a vaccine against vivax malaria. In the present study, we focused on 396 individuals from a rural community in western Brazilian Amazon located at the state of Acre. We conducted a transversal and longitudinal study of the antibody response to a panel of recombinant proteins representing P. vivax merozoites surface antigens (MSP119, AMA-1, MSP3&#945; and MSP3&#946;). The sera of these individuals were tested by ELISA for the recognition of the four antigens mentioned above. The proportions of individuals at the baseline with IgG antibodies to MSP119, AMA-1, MSP3&#945; and MSP3&#946; were 59.8%, 50.0%, 23.5% and 26.5%, respectively. Among these individuals, 10.9% had patent malaria infections with either P. vivax or P. falciparum or both. Among individuals with patent P. vivax infection, the frequency of responders was high for MSP119 and AMA-1, (78.6% in both cases). Except in the case of MSP3&#946;, the proportion of individuals with antibodies to each protein correlated with the time of malaria exposure. Also, the positivity was higher in areas of higher transmission levels. No relevant association was found between the Duffy genotypes and presence of antibodies to the different antigen. In longitudinal study, we observed an increased prevalence of responders during patent parasitemia, 81.9% 80.9% 31.9% and 48.9% to MSP119, AMA-1, MSP3&#945; and MSP3&#946;, respectively. In conclusion, our results confirm the high antigenicity of these proteins, which can be of great importance for future clinical trials in the region.

O avanço no desenvolvimento de uma vacina contra o Plasmodium vivax exige a identificação de antígenos capazes de induzir uma resposta imune protetora contra a malária. O presente estudo avalia o potencial da proteína-3 da superfície de merozoítos de P. vivax (PvMSP-3), como candidata a vacina. As proteínas recombinantes representando a região C-terminal da MSP-3&#945; e diferentes regiões (N e C-terminal e proteína inteira) da MSP-3&#946; de P. vivax foram utilizadas como antígeno. A imunogenicidade destas proteínas recombinantes foi avaliada em camundongos BALB/c, utilizando adjuvantes agonistas de TLR (flagelina FliC de Salmonella Typhimurium e CpG ODN) ou adjuvantes convencionais, tais como hidróxido de alumínio, saponinas, TiterMax Gold e adjuvante incompleto de Freund. Os títulos de anticorpos IgG foram determinados por ELISA utilizando soros de camundongos coletados duas semanas após cada dose de imunização. Nossos resultados demonstraram que a MSP-3&#945; e a MSP-3&#946; foram capazes de induzir altos títulos de anticorpos em camundongos na presença de diferentes adjuvantes, incluindo agonistas de TLR. Dentre as formulações testadas, aquelas contendo os adjuvantes CPG ODN 1826, Quil A, TiterMax e adjuvante incompleto de Freund foram mais imunogênicas e, portanto, mais promissoras para os ensaios pré-clínicos em primatas não-humanos. Usando camundongos TLR-4 KO, nós demonstramos que a proteína MSP-3&#946; tem uma propriedade adjuvante intrínseca que é independente do TLR4 e que a contaminação por LPS na proteína purificada não desempenha qualquer papel no nosso sistema. / The advance in the development of a vaccine against Plasmodium vivax requires the identification of immunodominant antigens able to induce a protective immune response against malaria. The present study evaluates the potential of the Merozoite Surface Protein 3 of P. vivax (PvMSP-3) as vaccine candidate. Recombinant proteins representing the C-terminal region of MSP-3&#945; and different regions of MSP-3&#946; (N and C-terminal and full-length protein) of P. vivax were used as antigen. The immunogenicity of these recombinants was evaluated in BALB/c mice using as adjuvant TLR agonists (FliC flagellin of Salmonella Typhimurium and CpG motif-containing DNA) or conventional adjuvants such as Aluminum hidroxide, Saponins, TiterMax Gold and Incomplete Freund\'s Adjuvant. The IgG antibodies were determined by ELISA in sera from mice two weeks after each immunizing dose. Our results demonstrated that MSP-3&#945; and MSP-3&#946; were able to induce high antibody titres in mice in the presence of different adjuvants, including TLR agonists. Among the tested formulations, the adjuvants CPG ODN 1826, Quil A, TiterMax and Incomplete Freund\'s Adjuvant were more immunogenic, therefore more promising for pre-clinical trials in non-human primates. Using TLR-4 KO mice, we demonstrated that the MSP-3&#946; protein has an intrinsic adjuvant property that is independent of TLR4 and that contaminating LPS in the purified protein did not play any role in our system.