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Title: Estudo in silico para a utilização do HTLV-2 atenuado como vetor vacinal contra a infecção pelo HTLV-1
Advisor: Alcantara, Luiz Carlos Júnior
Members of the board: Melo, Sandra Rocha Gadelha
Brodskyn, Claudia Ida
Ristow, Paula Carvalhal Lage Von Buettner
Authors: Barreto, Fernanda Khouri
Coadvisor: Miranda, Aline Cristina Andrade Mota
Affilliation: Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil
Abstract: O HTLV-1 foi o primeiro retrovírus descrito associado a doenças humanas, tais como leucemia de célula T do adulto (ATLL), paraparesia espástica tropical/mielopatia associada ao HTLV (TSP/HAM), dermatite infecciosa, entre outras. Esse retrovírus possui um genoma de RNA de fita simples, com os genes gag (grupo antigênico), env (envelope), pol (polimerase), e uma região próxima à extremidade 3' conhecida como pX. Em cada extremidade do genoma existem sequências de repetições terminais longas (LTR – long terminal repeat), que são essenciais na integração do DNA proviral ao DNA do hospedeiro, e também para a regulação transcricional do genoma do vírus. Estima-se que cerca de 5-10 milhões de pessoas estejam infectadas pelo HTLV-1 no mundo. No Brasil, presume-se que 2,5 milhões de pessoas estejam infectadas. Apesar da infecção pelo HTLV-1 ser endêmica em diferentes regiões geográficas do mundo, ainda permanece sem um método de profilaxia eficaz. Pesquisas realizadas em macacos-esquilos no Instituto Pasteur da França e no Instituto Nacional do Câncer nos EUA avaliaram a imunogenicidade e a eficácia de uma vacina contendo o gene env ou env e gag do HTLV-1. Após a vacinação e transfusão de células infectadas com o HTLV-1 todos os animais mostraram-se protegidos. Anteriormente a este estudo, pesquisadores do Instituto Nacional do Câncer, NIH-EUA, avaliaram a eficácia de um vetor vacinal derivado do vírus da varíola atenuado contendo o gene env do HTLV-1 (R-ALVAC), e após o desafio vacinal todos os animais mostraram-se protegidos. Porém, a proteção destes dois estudos não foi permanente. Entretanto, esses resultados sugerem que uma vacina anti-HTLV-1 pode ser viável e, acreditamos que a produção dessa vacina tendo como vetor um vírus persistente como o HTLV-2 pode proteger contra a infecção pelo HTLV-1. Assim, desenvolvemos em colaboração com o NIH, um vetor vacinal contendo as duas regiões LTR do HTLV-2, para serem inseridos os genes gag e env do HTLV-1 sob o controle da região 3’LTR deste vetor. Para a utilização desse vetor recombinante faz-se necessário caracterizar a região promotora do HTLV-2, avaliando assinaturas nucleotídicas presentes em diferentes subtipos, bem como a presença de motifs importantes para a expressão do vetor vacinal. Pelo exposto, o objetivo principal desse trabalho foi avaliar in silico a habilidade do vetor recombinante do HTLV-2 poder ser utilizado como vetor vacinal anti-HTLV-1. Nossos resultados revelaram que existem pequenas diferenças na região promotora dos subtipos HTLV-2a, HTLV-2b, HTLV-2c e HTLV-2d. Algumas alterações resultam em ganho ou perda de motifs importante para a regulação da transcrição gênica, como o motif E Box, presente nas sequências dos diferentes subtipos do HTLV-2 e ausente na região promotora do vetor. Entretanto, estudos sugerem que esse motif pode ser responsável pela repressão da transcrição gênica e, portanto, essa diferença encontrada entre o vetor recombinante do HTLV-2 e as diferentes sequências analisadas sugere que a transcrição gênica do vetor vacinal sem esse motif pode ser mais eficiente. Logo, o vetor recombinante do HTLV-2 pode ser utilizado como vetor vacinal anti-HTLV-1 em ensaios pré-clínicos.
Abstract: The HTLV-1 was first described retroviruses associated with human diseases, such as leukemia adult T cell (ATLL), tropical spastic paraparesis / HTLV-associated myelopathy (TSP / HAM), infective dermatitis, among others. This retrovirus has a genome of single-stranded RNA, with the genes gag (group antigen), env (envelope), pol (polymerase), and a region near the 3 'end known as pX. At each end of the genome are sequences of long terminal repeat (LTR) that are essential for the integration of the proviral DNA in the host DNA and also for the transcriptional regulation of the virus genome. It is estimated that about 5-10 million people are infected with HTLV-1 worldwide. In Brazil, it is assumed that 2.5 million people are infected. Despite the HTLV-1 is endemic in different geographic regions of the world still remains without an effective method of prophylaxis. Research conducted in squirrel monkeys at the Pasteur Institute in France and the National Cancer Institute in the USA evaluated the immunogenicity and efficacy of a vaccine containing the env gene or env and gag of HTLV-1. After vaccination and transfusion of infected cells with HTLV-1 all animals were shown to be protected. Prior to this study, researchers from the National Cancer Institute, NIH, USA, evaluated the efficacy of a vector vaccine derived from attenuated smallpox virus containing the env gene of HTLV-1 (R-ALVAC) and after challenge all animals were shown to be protected. However, the protection of these two studies was not permanent. At the same time, these results suggest that a vaccine anti-HTLV-1 may be feasible and we believe that the production of this vaccine as a vector having one persistent virus as HTLV-2 can protect against HTLV-1 infection. Thus, we developed in collaboration with the NIH, a vector vaccine containing the two LTR of HTLV-2, that will be inserted the env and gag genes of HTLV-1. To use this recombinant vector is necessary characterize the promoter region of HTLV-2, evaluating nucleotide signatures present in different subtypes, as well as the presence of motifs important for the expression vector vaccine. For these reasons, the aim of this study was to evaluate in silico the ability of recombinant vector of HTLV-2 be able to be used as a vector vaccine anti-HTLV-1. Our results reveal that there are small differences in the promoter region of HTLV-2a, HTLV-2b, HTLV-2c and HTLV-2d. Some changes results in loss or gain of motifs important for regulation of gene transcription, such as the E box motif present in the sequences of the different subtypes of HTLV-2 and absent in the promoter region of the vector. However, studies suggest that this motif can be responsible for the repression of gene transcription, and therefore this difference found between the recombinant vector of HTLV-2 and different sequences suggested that the analyzed gene transcription vector vaccine without this motif can be more efficient . Therefore, the recombinant vector HTLV-2 can be used in preclinical trials as a vaccine vector for HTLV- 1.
Keywords: HTLV-1
HTLV-2
keywords: HTLV-1
HTLV-2
LTR
Issue Date: 2013
Publisher: Centro de Pesquisas Gonçalo Moniz
Citation: BARRETO, Fernanda Khouri. Estudo in silico para a utilização do HTLV-2 atenuado como vetor vacinal contra a infecção pelo HTLV-1. 2013. 67 f. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia em Saúde e Medicina Investigativa) - Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas Gonçalo Moniz, Salvador, 2013.
Date of defense: 2013
Place of defense: Salvador/Ba
Department: Vice Diretoria e Ensino
Defense institution: Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas Gonçalo Moniz
Program: Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia em Saúde e Medicina Investigativa
Copyright: open access
Appears in Collections:BA - IGM - Dissertações de Mestrado

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