A toxina tetânica é uma proteína sintetizada pelo bacilo Clostridium tetani que após destoxificação através da ação do formol, continua apresentando propriedades antigênicas e imunogênicas, obtendo a denominação toxóide tetânico. A síntese dessa proteína ocorre quando esse bacilo encontra-se na sua forma vegetativa e em meio de cultura específico relativamente complexo contendo glicose e peptonas. O efeito simultâneo de diferentes níveis de glicose (Go) e N-Z Case TT® (NZo) como fontes de carbono e nitrogênio, respectivamente, na produção de toxina tetânica foi investigada nesta primeira parte do trabalho em cultivo estático por meio de planejamento fatorial em estrela com cinco níveis e avaliado por metodologia de superfície de resposta, com a finalidade de otimização do processo. O valor mais alto de toxina tetânica encontrado, correspondente a Go = 9,7 g/L e NZo = 43,5 g/L, foi 79% maior que aqueles obtidos em condições padrões de cultivo (Go = 8,0 g/L e NZo = 25,0 g/L). Também foram realizados cultivos de C. tetani utilizando o processo descontínuo alimentado com diferentes protocolos para a correção da concentração de glicose no meio de cultivo ao longo do tempo em diferentes concentrações iniciais de N-Z Case TT®. Dois grupos de ensaios foram executados: a) experimentos realizados com a correção da concentração de glicose para 3,0 g/L nos instantes 16, 56 e 88 h e b) experimentos com correção inicial da concentração de glicose para 3,0 g/L e após esta cair para 1-1,5 g/L. O primeiro protocolo de correção da concentração de glicose e NZo = 50,0 g/L foram as melhores condições para obtenção de toxina tetânica. Nestas condições, o título de toxina tetânica foi 300% maior que aqueles obtidos em cultivos padrão. / The tetanus toxin is a neurotoxin synthesized by the bacillus Clostridium tetani that, after detoxification with formaldehyde, still exhibits antigenic and immunologic properties, hence its denomination of tetanus toxoid. Such a neurotoxin is produced by cultivations of the microorganism in vegetative form on a relatively complex specific medium containing glucose and peptone. The simultaneous effects of the starting levels of glucose (Go) and N-Z Case TT® (NZo) as carbon and nitrogen sources, respectively, on the production of tetanus toxin, have been investigated in this work in static cultivations by means of a five-levels star-shaped experimental design and evaluated by Response Surface Methodology (RSM) for optimization purposes. The highest final average yield of tetanus toxin, achieved at Go = 9.7 g/L and NZo = 43.5 g/L, was 79% higher than that obtained with standard cultivations (Go = 8.0 g/L and NZo = 25.0 g/L). Also, there were carried out cultivations of C. tetani using fed-batch process at different protocols to correct the glucose concentration in the cultivation medium along the time at different initial N-Z Case TT® concentrations (NZo). Two series of runs were performed: a) experiments with the correction of the glucose concentration to 3.0 g/L in the times 16, 56 and 88 hours and b) experiments with initial correction of the glucose concentration to 3.0 g/L and after it to drop to 1-1,5 g/L. The former protocol to correct the glucose concentration and NZo = 50.0 g/L were the best condition to obtain tetanus toxin. In these conditions, the yield of tetanus toxin was 300% higher than that obtained with standard cultivations.

A toxina tetânica é uma proteína sintetizada pelo bacilo Clostridium tetani que após destoxificação através da ação do formol, continua apresentando propriedades antigênicas e imunogênicas, obtendo a denominação toxóide tetânico. A síntese dessa proteína ocorre quando esse bacilo encontra-se na sua forma vegetativa e em meio de cultura específico relativamente complexo contendo glicose e peptonas. O efeito simultâneo de diferentes níveis de glicose (Go) e N-Z Case TT® (NZo) como fontes de carbono e nitrogênio, respectivamente, na produção de toxina tetânica foi investigada nesta primeira parte do trabalho em cultivo estático por meio de planejamento fatorial em estrela com cinco níveis e avaliado por metodologia de superfície de resposta, com a finalidade de otimização do processo. O valor mais alto de toxina tetânica encontrado, correspondente a Go = 9,7 g/L e NZo = 43,5 g/L, foi 79% maior que aqueles obtidos em condições padrões de cultivo (Go = 8,0 g/L e NZo = 25,0 g/L). Também foram realizados cultivos de C. tetani utilizando o processo descontínuo alimentado com diferentes protocolos para a correção da concentração de glicose no meio de cultivo ao longo do tempo em diferentes concentrações iniciais de N-Z Case TT®. Dois grupos de ensaios foram executados: a) experimentos realizados com a correção da concentração de glicose para 3,0 g/L nos instantes 16, 56 e 88 h e b) experimentos com correção inicial da concentração de glicose para 3,0 g/L e após esta cair para 1-1,5 g/L. O primeiro protocolo de correção da concentração de glicose e NZo = 50,0 g/L foram as melhores condições para obtenção de toxina tetânica. Nestas condições, o título de toxina tetânica foi 300% maior que aqueles obtidos em cultivos padrão. / The tetanus toxin is a neurotoxin synthesized by the bacillus Clostridium tetani that, after detoxification with formaldehyde, still exhibits antigenic and immunologic properties, hence its denomination of tetanus toxoid. Such a neurotoxin is produced by cultivations of the microorganism in vegetative form on a relatively complex specific medium containing glucose and peptone. The simultaneous effects of the starting levels of glucose (Go) and N-Z Case TT® (NZo) as carbon and nitrogen sources, respectively, on the production of tetanus toxin, have been investigated in this work in static cultivations by means of a five-levels star-shaped experimental design and evaluated by Response Surface Methodology (RSM) for optimization purposes. The highest final average yield of tetanus toxin, achieved at Go = 9.7 g/L and NZo = 43.5 g/L, was 79% higher than that obtained with standard cultivations (Go = 8.0 g/L and NZo = 25.0 g/L). Also, there were carried out cultivations of C. tetani using fed-batch process at different protocols to correct the glucose concentration in the cultivation medium along the time at different initial N-Z Case TT® concentrations (NZo). Two series of runs were performed: a) experiments with the correction of the glucose concentration to 3.0 g/L in the times 16, 56 and 88 hours and b) experiments with initial correction of the glucose concentration to 3.0 g/L and after it to drop to 1-1,5 g/L. The former protocol to correct the glucose concentration and NZo = 50.0 g/L were the best condition to obtain tetanus toxin. In these conditions, the yield of tetanus toxin was 300% higher than that obtained with standard cultivations.

Anticorpos monoclonais (AcMos) para uso terapêutico correspondem a uma área importante na indústria de biofármacos, em especial os AcMos humanos, que apresentam menor probabilidade de elicitar imunogenicidade. O objetivo deste trabalho consistiu em obter AcMos humanos antitetânicos através da separação de linfócitos B produtores de anticorpos específicos utilizando o antígeno ou de plasmablastos. As células foram coletadas de doadores após vacinação e separadas por equipamento de cell sorter. As regiões variáveis dos anticorpos foram amplificadas e clonadas em vetores de expressão, que foram usados para transfectar transitoriamente células HEK293-F. O uso da toxina tetânica conjugada independentemente com dois marcadores, biotina e Alexa Fluor® 647, possibilitou a separação específica de linfócitos B produtores de AcMos antitetânicos, que foram avaliados por ELISA, western blotting e pela inibição da ligação da toxina ao gangliosídio GT1b. O ensaio in vivo mostrou proteção total dos animais contra a toxina tetânica quando três AcMos foram usados em conjunto. / Monoclonal antibodies (mAbs) for therapeutic use correspond to a major area of the biopharmaceutical industry, especially human mAbs that are less prone to elicit immunogenicity. The objective of this work was to obtain anti-tetanus human mAbs through separation of memory B lymphocytes producing specific antibodies stained with the antigen or plasmablasts. Cells were collected from peripheral blood of donors after vaccination and separated through cell sorting. The variable regions of the antibodies were amplified and cloned in expression vectors for transient transfection of HEK293-F cells. The staining with the tetanus toxin labeled independently with two markers, biotin and Alexa Fluor® 647 allowed the separation of specific B lymphocytes producing anti-tetanus mAbs. The antibodies expressed were evaluated by ELISA, western blotting and the inhibition of the binding of the tetanus toxin to the ganglioside GT1b. The in vivo neutralization assay showed that a pool of three different mAbs were able to protect mice against the tetanus toxin.

Anticorpos monoclonais (AcMos) para uso terapêutico correspondem a uma área importante na indústria de biofármacos, em especial os AcMos humanos, que apresentam menor probabilidade de elicitar imunogenicidade. O objetivo deste trabalho consistiu em obter AcMos humanos antitetânicos através da separação de linfócitos B produtores de anticorpos específicos utilizando o antígeno ou de plasmablastos. As células foram coletadas de doadores após vacinação e separadas por equipamento de cell sorter. As regiões variáveis dos anticorpos foram amplificadas e clonadas em vetores de expressão, que foram usados para transfectar transitoriamente células HEK293-F. O uso da toxina tetânica conjugada independentemente com dois marcadores, biotina e Alexa Fluor® 647, possibilitou a separação específica de linfócitos B produtores de AcMos antitetânicos, que foram avaliados por ELISA, western blotting e pela inibição da ligação da toxina ao gangliosídio GT1b. O ensaio in vivo mostrou proteção total dos animais contra a toxina tetânica quando três AcMos foram usados em conjunto. / Monoclonal antibodies (mAbs) for therapeutic use correspond to a major area of the biopharmaceutical industry, especially human mAbs that are less prone to elicit immunogenicity. The objective of this work was to obtain anti-tetanus human mAbs through separation of memory B lymphocytes producing specific antibodies stained with the antigen or plasmablasts. Cells were collected from peripheral blood of donors after vaccination and separated through cell sorting. The variable regions of the antibodies were amplified and cloned in expression vectors for transient transfection of HEK293-F cells. The staining with the tetanus toxin labeled independently with two markers, biotin and Alexa Fluor® 647 allowed the separation of specific B lymphocytes producing anti-tetanus mAbs. The antibodies expressed were evaluated by ELISA, western blotting and the inhibition of the binding of the tetanus toxin to the ganglioside GT1b. The in vivo neutralization assay showed that a pool of three different mAbs were able to protect mice against the tetanus toxin.