Estudos in silico de proteínas secretadas por Leptospira spp. patogênicas: Uma nova abordagem para identificação de alvos vacinais e diagnósticos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Maia, Fernanda de Moraes
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA)
Texto Completo: https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/55954
Resumo: A leptospirose é a zoonose mais disseminada no mundo, causando, anualmente, mais de 1 milhão de casos e levando a morte de cerca de 60 mil pessoas. A doença é causada por bactérias patogênicas do gênero Leptospira, transmitidas pelo contato direto com animais reservatórios ou indireto com água ou solo contaminados pela urina de animais infectados. No Brasil, a leptospirose é endêmica e acomete mais de 3.700 pessoas por ano das quais cerca de 75% evoluem para hospitalizações e resultam em uma letalidade de 9%. Além disso, a leptospirose representa um risco econômico ao país, uma vez que afeta animais de criação, com distúrbios reprodutivos e até a morte. Apesar disso a ausência de vacinas protetoras e as atuais ferramentas para monitoramento animal e diagnóstico, contribuem para a elevada taxa de hospitalizações e agravamento dos casos. Nesse contexto, proteases secretadas representam uma interessante alternativa para formulações vacinais e reativos diagnóstico, sendo importantes para a evasão do sistema imune. Porém o vasto repertório de proteínas de leptospiras dificulta sua exploração por métodos tradicionais. Assim, a imunoinformática surge como uma estratégia promissora para avaliação de dados genômicos e subsequente seleção de antígenos candidatos vacinais e de novos reativos diagnósticos. O objetivo do trabalho foi identificar epítopos alvos de anticorpos, conservados entre espécies patogênicas de Leptospira. Foram selecionadas 24 proteínas descritas em estudos de secretômica e no sobrenadante de leptospiras patogênicas que foram avaliadas por bioinformática quanto a sua localização subcelular, associação à virulência e antigenicidade. 6 proteínas foram consideradas secretadas, antigênicas e associadas a virulência e seguiram para a etapa de predição de epítopos lineares de células B e uma nova análise de antigenicidade, resultando em 10 epítopos preditos, em 4 proteínas, que foram sintetizados e validados experimentalmente por ELISA contra um painel de amostras de soro de 51 pacientes infectados por leptospiras patogênicas e 36 amostras não infectadas. Interessantemente, 75% das amostras dos pacientes infectados por leptospiras, utilizadas no estudo, reagiram para pelo menos 1 epítopo predito. A frequência geral (IgG ou IgM) de respondedores para os peptídeos, variou de 14% a 35%. Dessa forma, esses epítopos foram confirmados como imunogênicos em indivíduos com leptospirose, podendo ser utilizados em estudos de novas formulações vacinais e para o desenvolvimento de novos reativos diagnósticos
id CRUZ_ba2099dd63c9ba455d66b8e66ad19435
oai_identifier_str oai:www.arca.fiocruz.br:icict/55954
network_acronym_str CRUZ
network_name_str Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA)
repository_id_str 2135
spelling Maia, Fernanda de MoraesRiccio, Lilian Rose PrattIsaac, LourdesAvelar, Katia Eliane SantosAno Bom, Ana Paula DinizLima Júnior, Josué da CostaSilva, Rodrigo Nunes Rodrigues da2022-12-15T13:42:40Z2022-12-15T13:42:40Z2022MAIA, Fernanda de Moraes. Estudos in silico de proteínas secretadas por Leptospira spp. patogênicas: Uma nova abordagem para identificação de alvos vacinais e diagnósticos. 2022. ii, 59 f. Dissertação (Mestrado em Biologia Parasitária) - Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, 2022.https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/55954A leptospirose é a zoonose mais disseminada no mundo, causando, anualmente, mais de 1 milhão de casos e levando a morte de cerca de 60 mil pessoas. A doença é causada por bactérias patogênicas do gênero Leptospira, transmitidas pelo contato direto com animais reservatórios ou indireto com água ou solo contaminados pela urina de animais infectados. No Brasil, a leptospirose é endêmica e acomete mais de 3.700 pessoas por ano das quais cerca de 75% evoluem para hospitalizações e resultam em uma letalidade de 9%. Além disso, a leptospirose representa um risco econômico ao país, uma vez que afeta animais de criação, com distúrbios reprodutivos e até a morte. Apesar disso a ausência de vacinas protetoras e as atuais ferramentas para monitoramento animal e diagnóstico, contribuem para a elevada taxa de hospitalizações e agravamento dos casos. Nesse contexto, proteases secretadas representam uma interessante alternativa para formulações vacinais e reativos diagnóstico, sendo importantes para a evasão do sistema imune. Porém o vasto repertório de proteínas de leptospiras dificulta sua exploração por métodos tradicionais. Assim, a imunoinformática surge como uma estratégia promissora para avaliação de dados genômicos e subsequente seleção de antígenos candidatos vacinais e de novos reativos diagnósticos. O objetivo do trabalho foi identificar epítopos alvos de anticorpos, conservados entre espécies patogênicas de Leptospira. Foram selecionadas 24 proteínas descritas em estudos de secretômica e no sobrenadante de leptospiras patogênicas que foram avaliadas por bioinformática quanto a sua localização subcelular, associação à virulência e antigenicidade. 6 proteínas foram consideradas secretadas, antigênicas e associadas a virulência e seguiram para a etapa de predição de epítopos lineares de células B e uma nova análise de antigenicidade, resultando em 10 epítopos preditos, em 4 proteínas, que foram sintetizados e validados experimentalmente por ELISA contra um painel de amostras de soro de 51 pacientes infectados por leptospiras patogênicas e 36 amostras não infectadas. Interessantemente, 75% das amostras dos pacientes infectados por leptospiras, utilizadas no estudo, reagiram para pelo menos 1 epítopo predito. A frequência geral (IgG ou IgM) de respondedores para os peptídeos, variou de 14% a 35%. Dessa forma, esses epítopos foram confirmados como imunogênicos em indivíduos com leptospirose, podendo ser utilizados em estudos de novas formulações vacinais e para o desenvolvimento de novos reativos diagnósticosLeptospirosis is the most widespread zoonosis in the world, annually causing more than 1 million cases and leading to the death of about 60,000 people. The disease is caused by pathogenic bacteria of the genus Leptospira, transmitted by direct contact with reservoir animals or indirectly with water or soil contaminated by the urine of infected animals. In Brazil, leptospirosis is endemic and affects more than 3,700 people a year, of which about 75% progress to hospitalization and result in a lethality of 9%. In addition, leptospirosis represents an economic risk to the country, as it affects farm animals, with reproductive disorders and even death. Despite this, the absence of protective vaccines and the current tools for animal monitoring and diagnosis contribute to the high rate of hospitalizations and aggravation of cases. In this context, secreted proteases represent an interesting alternative for vaccine formulations and diagnostic tools, being important for evasion of the immune system. However, the vast repertoire of leptospires proteins makes it difficult to explore them by traditional methods. Thus, immunoinformatics emerges as a promising strategy for the evaluation of genomic data and subsequent selection of vaccine candidate antigens and new diagnostic tools. The objective of this work was to identify antibody target epitopes, conserved among pathogenic Leptospira species. Were selected 24 proteins described in secretomic studies and in the supernatant of pathogenic leptospires were evaluated by bioinformatics for their subcellular location, association with virulence and antigenicity. 6 proteins were considered to be secreted, antigenic and associated with virulence and proceeded to the next stage of to linear B cell epitope prediction and a new antigenicity analysis, resulting in 10 predicted epitopes, in 4 proteins, which were synthesized and experimentally validated by ELISA against a panel of serum samples from 51patients infected with pathogenic leptospires and 36 uninfected samples. Interestingly, 75% of samples from leptospire-infected patients used in the study reacted to at least 1 predicted epitope. The overall frequency (IgG or IgM) of responders to the peptides ranged from 14% to 35%. Thus, these epitopes were confirmed as immunogenic in individuals with leptospirosis and can be used in studies of new vaccine formulations and for the development of new diagnostic toolsFundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.porLeptospiroseImunoinformáticaAlvos vacinaisEpítopos de células BResposta imuneLeptospiroseDesenvolvimento de MedicamentosEpitopos de Linfócito BImunidadeSimulação por ComputadorEstudos in silico de proteínas secretadas por Leptospira spp. patogênicas: Uma nova abordagem para identificação de alvos vacinais e diagnósticosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis2022Instituto Oswaldo CruzFundação Oswaldo CruzMestrado AcadêmicoRio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em Biologia Parasitáriainfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA)instname:Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ)instacron:FIOCRUZLICENSElicense.txttext/plain1748https://www.arca.fiocruz.br/bitstream/icict/55954/1/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD51ORIGINALfernanda_maia_ioc_mest_2022.pdfapplication/pdf1244887https://www.arca.fiocruz.br/bitstream/icict/55954/2/fernanda_maia_ioc_mest_2022.pdfd78bed2c9ac0bda79d8881afaa56e206MD52icict/559542022-12-15 10:42:41.707oai:www.arca.fiocruz.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://www.arca.fiocruz.br/oai/requestrepositorio.arca@fiocruz.bropendoar:21352022-12-15T13:42:41Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA) - Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ)false
dc.title.en_US.fl_str_mv Estudos in silico de proteínas secretadas por Leptospira spp. patogênicas: Uma nova abordagem para identificação de alvos vacinais e diagnósticos
title Estudos in silico de proteínas secretadas por Leptospira spp. patogênicas: Uma nova abordagem para identificação de alvos vacinais e diagnósticos
spellingShingle Estudos in silico de proteínas secretadas por Leptospira spp. patogênicas: Uma nova abordagem para identificação de alvos vacinais e diagnósticos
Maia, Fernanda de Moraes
Leptospirose
Imunoinformática
Alvos vacinais
Epítopos de células B
Resposta imune
Leptospirose
Desenvolvimento de Medicamentos
Epitopos de Linfócito B
Imunidade
Simulação por Computador
title_short Estudos in silico de proteínas secretadas por Leptospira spp. patogênicas: Uma nova abordagem para identificação de alvos vacinais e diagnósticos
title_full Estudos in silico de proteínas secretadas por Leptospira spp. patogênicas: Uma nova abordagem para identificação de alvos vacinais e diagnósticos
title_fullStr Estudos in silico de proteínas secretadas por Leptospira spp. patogênicas: Uma nova abordagem para identificação de alvos vacinais e diagnósticos
title_full_unstemmed Estudos in silico de proteínas secretadas por Leptospira spp. patogênicas: Uma nova abordagem para identificação de alvos vacinais e diagnósticos
title_sort Estudos in silico de proteínas secretadas por Leptospira spp. patogênicas: Uma nova abordagem para identificação de alvos vacinais e diagnósticos
author Maia, Fernanda de Moraes
author_facet Maia, Fernanda de Moraes
author_role author
dc.contributor.member.none.fl_str_mv Riccio, Lilian Rose Pratt
Isaac, Lourdes
Avelar, Katia Eliane Santos
Ano Bom, Ana Paula Diniz
Lima Júnior, Josué da Costa
dc.contributor.author.fl_str_mv Maia, Fernanda de Moraes
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Silva, Rodrigo Nunes Rodrigues da
contributor_str_mv Silva, Rodrigo Nunes Rodrigues da
dc.subject.other.en_US.fl_str_mv Leptospirose
Imunoinformática
Alvos vacinais
Epítopos de células B
Resposta imune
topic Leptospirose
Imunoinformática
Alvos vacinais
Epítopos de células B
Resposta imune
Leptospirose
Desenvolvimento de Medicamentos
Epitopos de Linfócito B
Imunidade
Simulação por Computador
dc.subject.decs.en_US.fl_str_mv Leptospirose
Desenvolvimento de Medicamentos
Epitopos de Linfócito B
Imunidade
Simulação por Computador
description A leptospirose é a zoonose mais disseminada no mundo, causando, anualmente, mais de 1 milhão de casos e levando a morte de cerca de 60 mil pessoas. A doença é causada por bactérias patogênicas do gênero Leptospira, transmitidas pelo contato direto com animais reservatórios ou indireto com água ou solo contaminados pela urina de animais infectados. No Brasil, a leptospirose é endêmica e acomete mais de 3.700 pessoas por ano das quais cerca de 75% evoluem para hospitalizações e resultam em uma letalidade de 9%. Além disso, a leptospirose representa um risco econômico ao país, uma vez que afeta animais de criação, com distúrbios reprodutivos e até a morte. Apesar disso a ausência de vacinas protetoras e as atuais ferramentas para monitoramento animal e diagnóstico, contribuem para a elevada taxa de hospitalizações e agravamento dos casos. Nesse contexto, proteases secretadas representam uma interessante alternativa para formulações vacinais e reativos diagnóstico, sendo importantes para a evasão do sistema imune. Porém o vasto repertório de proteínas de leptospiras dificulta sua exploração por métodos tradicionais. Assim, a imunoinformática surge como uma estratégia promissora para avaliação de dados genômicos e subsequente seleção de antígenos candidatos vacinais e de novos reativos diagnósticos. O objetivo do trabalho foi identificar epítopos alvos de anticorpos, conservados entre espécies patogênicas de Leptospira. Foram selecionadas 24 proteínas descritas em estudos de secretômica e no sobrenadante de leptospiras patogênicas que foram avaliadas por bioinformática quanto a sua localização subcelular, associação à virulência e antigenicidade. 6 proteínas foram consideradas secretadas, antigênicas e associadas a virulência e seguiram para a etapa de predição de epítopos lineares de células B e uma nova análise de antigenicidade, resultando em 10 epítopos preditos, em 4 proteínas, que foram sintetizados e validados experimentalmente por ELISA contra um painel de amostras de soro de 51 pacientes infectados por leptospiras patogênicas e 36 amostras não infectadas. Interessantemente, 75% das amostras dos pacientes infectados por leptospiras, utilizadas no estudo, reagiram para pelo menos 1 epítopo predito. A frequência geral (IgG ou IgM) de respondedores para os peptídeos, variou de 14% a 35%. Dessa forma, esses epítopos foram confirmados como imunogênicos em indivíduos com leptospirose, podendo ser utilizados em estudos de novas formulações vacinais e para o desenvolvimento de novos reativos diagnósticos
publishDate 2022
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2022-12-15T13:42:40Z
dc.date.available.fl_str_mv 2022-12-15T13:42:40Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2022
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv MAIA, Fernanda de Moraes. Estudos in silico de proteínas secretadas por Leptospira spp. patogênicas: Uma nova abordagem para identificação de alvos vacinais e diagnósticos. 2022. ii, 59 f. Dissertação (Mestrado em Biologia Parasitária) - Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, 2022.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/55954
identifier_str_mv MAIA, Fernanda de Moraes. Estudos in silico de proteínas secretadas por Leptospira spp. patogênicas: Uma nova abordagem para identificação de alvos vacinais e diagnósticos. 2022. ii, 59 f. Dissertação (Mestrado em Biologia Parasitária) - Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, 2022.
url https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/55954
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA)
instname:Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ)
instacron:FIOCRUZ
instname_str Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ)
instacron_str FIOCRUZ
institution FIOCRUZ
reponame_str Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA)
collection Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA)
bitstream.url.fl_str_mv https://www.arca.fiocruz.br/bitstream/icict/55954/1/license.txt
https://www.arca.fiocruz.br/bitstream/icict/55954/2/fernanda_maia_ioc_mest_2022.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33
d78bed2c9ac0bda79d8881afaa56e206
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA) - Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ)
repository.mail.fl_str_mv repositorio.arca@fiocruz.br
_version_ 1813009202025594880