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ThesisCopyright
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2050-09-13
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IDENTIFICAÇÃO IN SÍLICO DE EPÍTOPOS DAS PROTEÍNAS ESTRUTURAIS E NÃO ESTRUTURAIS QUE COMPÕEM O SARS-COV-2 CAPAZES DE ESTIMULAR AS CÉLULAS T E B E AVALIAÇÃO DA RESPOSTA IMUNE IN VITRO E IN VIVO DOS EPÍTOPOS CANDIDATOS À VACINA
SARS-CoV-2
Vacinas contra COVID-19
Leucócitos Mononucleares
Ensaio de Imunoadsorção Enzimática
Simulação de Dinâmica Molecular
Curva ROC
Biologia Computacional
Imunoinformática
Desenvolvimento de Vacinas
Simulação por Computador
Epitopos
Modelos Animais
Linfócitos T
Linfócitos B
Proteínas Virais
Técnicas In Vitro
Resposta Imune
Mapeamento de Epitopos
Análise de Sequência
Camundongos Endogâmicos BALB C
Células Vero
Chlorocebus aethiops
SARS-CoV-2
Vacinas contra COVID-19
Leucócitos Mononucleares
Ensaio de Imunoadsorção Enzimática
Simulação de Dinâmica Molecular
Curva ROC
Biologia Computacional
Imunoinformática
Desenvolvimento de Vacinas
Simulação por Computador
Epitopos
Modelos Animais
Mapeamento de Epitopos
Análise de Sequência
Camundongos Endogâmicos BALB C
Células Vero
Chlorocebus aethiops
Dantas, Vanessa de Melo Cavalcanti | Date Issued:
2024
Comittee Member
Affilliation
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Aggeu Magalhães. Recife, PE, Brasil.
Abstract in Portuguese
No final do ano de 2019 foi identificado o SARS-CoV-2, causador da doença COVID 19. O vírus se disseminou rapidamente provocando inúmeros casos em todos os continentes, colapsando os sistemas de saúde e econômico. Várias vacinas vêm sendo usadas em populações de todo o mundo, essencial para o controle da doença. Estudos que empregam ferramentas de imunoinformática vem sendo utilizada com o objetivo de mapear epítopos e selecionar aqueles que induzam respostas imunes protetoras como alvo vacinal. Assim, o presente projeto propõe-se a identificar e caracterizar epítopos de células T e B para as proteínas estruturais e não estruturais do SARS-CoV-2 para o desenvolvimento de uma vacina baseada em peptídeos e sua avaliação quanto a respostas imune humoral e celular in vitro e in vivo, configurando ensaios pré-clínicos de uma vacina contra a COVID-19. Como hipótese do nosso estudo o uso de ferramentas computacionais de predição podem ajudar a caracterizar epítopos imunogênicos e antigênicos como alvos vacinais. Utilizando softwares de predição, diversos epítopos foram preditos para as proteínas estruturais e não estruturais, onde para epítopos de linfócitos T CD8+ foram preditos 3.765 epítopos no total, já para linfócitos T CD4+ foram preditos 14.836 epítopos e para LB foram preditos 237 epítopos no total. Os epítopos escolhidos para a vacina foram aqueles que se apresentaram imunogênicos, antigênicos e indutores de IFN-�. Um mix de 3 peptídeos derivados de proteínas estruturais do SARS-CoV-2 foram escolhidos para os ensaios in vitro e in vivo. Os peptídeos P1, P2 e P3 não se mostraram citotóxicos em células Vero E6 por até 48h em diferentes concentrações: 0,9 µg/µL, 1,8 µg/µL e 3,6 µg/µL. O mix de peptídeos P1/P2/P3 na concentração de 1,8 µg/µL não se mostrou citotóxico em PBMCs por até 96h. O uso do mix de peptídeos com objetivo de diagnóstico sorológico de anticorpos IgM, IgG e IgA anti-SARS-CoV-2 o teste apresentou alta sensibilidade e especificidade (p<0,0001, IC 95%) para a dosagem dos 3 anticorpos. Em estímulo do mix de peptídeos a 1,8 µg/µL em PBMCs de indivíduos que foram vacinados com a vacina bivalente PfizerTM apresentou indução de CCL-2 (p<0,05, IC 95%), IL-6 e IL-10. Camundongos BALB/c foram imunizados com o mix de peptídeos a 1,8 µg/µL, com 2 doses em intervalo de 14 dias e o sangue total foi coletado 14 dias após cada dose. Na dosagem de citocinas do soro dos camundongos imunizados não apresentou resultado dos níveis séricos de citocinas no soro dos animais das duas doses. Na quantificação de anticorpos IgG totais no soro dos camundongos imunizados, o grupo de animais imunizados com o mix de peptídeos apresentou resultado promissor (p=0,02, IC 95%) comparado aos demais grupos, indicando que o imunizante induziu a produção de anticorpos específicos contra os peptídeos. Os peptídeos escolhidos por nosso estudo apresentou resultados promissores como possível imunizante contra a COVID-19, além de poder ser usado no diagnóstico de anticorpos anti-SARS-CoV-2. (AU) .
Abstract
At the end of 2019, SARS-CoV-2, the cause of COVID-19, was identified. The virus spread rapidly, causing numerous cases on all continents, collapsing health and economic systems. Several vaccines are being used in populations around the world, essential for controlling the disease. Studies that employ immunoinformatics tools have been used to map epitopes and select those that induce protective immune responses as vaccine targets. Thus, the present project proposes to identify and characterize T and B cell epitopes for the structural and non-structural proteins of SARS-CoV-2 for the development of a peptide-based vaccine and its evaluation regarding humoral and cellular immune responses in vitro and in vivo, configuring preclinical trials of a vaccine against COVID-19. As a hypothesis of our study, the use of computational prediction tools can help characterize immunogenic and antigenic epitopes as vaccine targets. Using prediction software, several epitopes were predicted for structural and non structural proteins, where 3,765 epitopes were predicted for CD8+ T lymphocyte epitopes in total, 14,836 epitopes were predicted for CD4+ T lymphocyte and 237 epitopes were predicted for LB in total. The epitopes chosen for the vaccine were those that were immunogenic, antigenic and IFN-γ-inducing. A mix of 3 peptides derived from SARS-CoV-2 structural proteins were chosen for in vitro and in vivo assays. Peptides P1, P2 and P3 were not cytotoxic in Vero E6 cells for up to 48h at different concentrations: 0.9 µg/µL, 1.8 µg/µL and 3.6 µg/µL. The P1/P2/P3 peptide mix at a concentration of 1.8 µg/µL was not cytotoxic in PBMCs for up to 96h. The use of the peptide mix for the serological diagnosis of anti-SARS-CoV-2 IgM, IgG and IgA antibodies showed high sensitivity and specificity (p<0.0001, 95% CI) for the measurement of the 3 antibodies. In stimulation of the peptide mix at 1.8 µg/µL in PBMCs of individuals who were vaccinated with the PfizerTM bivalent vaccine, there was induction of CCL-2 (p<0.05, 95% CI), IL-6 and IL-10. BALB/c mice were immunized with the peptide mix at 1.8 µg/µL, with 2 doses at a 14-day interval and whole blood was collected 14 days after each dose. The cytokine assay in the serum of immunized mice did not show any results regarding the serum levels of cytokines in the serum of animals from both doses. In the quantification of total IgG antibodies in the serum of immunized mice, the group of animals immunized with the peptide mix showed promising results (p=0.02, 95% CI) compared to the other groups, indicating that the immunizer induced the production of specific antibodies against the peptides. The peptides chosen for our study showed promising results as a possible immunizer against COVID-19, in addition to being able to be used in the diagnosis of anti-SARS CoV-2 antibodies. (AU) .
Keywords in Portuguese
COVID-19SARS-CoV-2
Vacinas contra COVID-19
Leucócitos Mononucleares
Ensaio de Imunoadsorção Enzimática
Simulação de Dinâmica Molecular
Curva ROC
Biologia Computacional
Imunoinformática
Desenvolvimento de Vacinas
Simulação por Computador
Epitopos
Modelos Animais
Linfócitos T
Linfócitos B
Proteínas Virais
Técnicas In Vitro
Resposta Imune
Mapeamento de Epitopos
Análise de Sequência
Camundongos Endogâmicos BALB C
Células Vero
Chlorocebus aethiops
DeCS
COVID-19SARS-CoV-2
Vacinas contra COVID-19
Leucócitos Mononucleares
Ensaio de Imunoadsorção Enzimática
Simulação de Dinâmica Molecular
Curva ROC
Biologia Computacional
Imunoinformática
Desenvolvimento de Vacinas
Simulação por Computador
Epitopos
Modelos Animais
Mapeamento de Epitopos
Análise de Sequência
Camundongos Endogâmicos BALB C
Células Vero
Chlorocebus aethiops
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