Evaluación de la respuesta inmune protectiva estimulada por epítopes B derivados de la proteína MSP-1 de Plasmodium yoelii optimizados para la unión a moléculas del complejo mayor de histocompatibilidad de clase II de ratón

Abstract

El modelo de malaria murina ha sido ampliamente usado en ensayos preliminares de protección con aquellas proteínas de Plasmodium yoelii que son homólogas a las proteínas de P. vivax, al evaluar posibles candidatos a vacuna. La proteína MSP1 es la proteína más abundante localizada en la superficie del merozoíto y está involucrada en la unión inicial a la membrana del glóbulo rojo durante el proceso de invasión a eritrocitos. En el presente estudio, como prueba de concepto, se caracterizó la respuesta inmune protectiva de epítopos B de la proteína PyMSP1-42 kDa con un epítopo T artificial para la unión a H2-IEd, utilizando ratones BALB/c. Se seleccionaron epítopos B bajo un análisis de restricción funcional in silico, encontrando dos regiones conservadas que pertenecen al fragmento 33 kDa y 19 kDa; con base en este análisis, se sintetizaron dieciséis péptidos cubriendo la totalidad de las regiones conservadas y, en ensayos in vitro, se identificaron 3 péptidos con capacidad de unión a eritrocitos, capacidad de inhibición de la invasión y con capacidad antigénica. Mediante análisis bioinformáticos, se realizó la optimización de los epítopos B seleccionados, a través de la articulación de un epítopo T artificial y se evaluó su unión in vitro a moléculas H2-IEd. Los péptidos quiméricos 43758 y 43762 mostraron perfiles de unión superior al 50% a la molécula del Complejo Mayor de Histocompatibilidad (MHC, del inglés Major Histocompatibility Complex) de clase II murino, además de un perfil de isotipos IgG1 e IgG2 y una respuesta mediada por TNFα, como posible mediador de la eliminación del parásito durante la infección temprana de P. yoelii. Este trabajo propone una metodología racional y robusta para la optimización de péptidos conservados a través de constructos articulados de epítopos B, y epítopos T completamente artificiales, como una estrategia novedosa para el diseño de candidatos peptídicos inmunoprofilácticos para el desarrollo de una vacuna sintética multiepítopo - multiantígeno – multiestadio contra la malaria (Texto tomado de la fuente).

The murine malaria model has been widely used in preliminary protection trials with Plasmodium yoelii proteins that are homologous to P. vivax proteins as potential vaccine candidates. The MSP1 protein is the most abundant protein located on the surface of the merozoite and is involved in the initial binding to the red blood cell membrane during the invasion process to erythrocytes. In the present study, as a proof of concept, the protective immune response of B epitopes of PyMSP1-42 kDa protein with an artificial T epitope for H2-IEd binding was characterized using BALB/c mice. B epitopes under functional restriction analysis were selected in silico, two conserved regions belonging to the 33 kDa and 19 kDa fragments were found; sixteen peptides covering the conserved regions were synthesized, 3 of them displaying erythrocyte binding ability, invasion inhibition ability and antigenicity. The selected B epitopes were then optimized through bioinformatics analysis, articulating them with an artificial T epitope, and their in vitro binding to H2-IEd molecules was evaluated. Chimeric peptides 43758 and 43762 showed binding profiles greater than 50% to the murine MHC class II molecule; furthermore, they induced IgG1 and IgG2 isotype profiles and a TNFα-mediated response as a possible mediator of parasite clearance during early P. yoelii infection. This work proposes a robust and rational methodology to optimize conserved peptides by joining natural B epitopes with artificial T ones, as a novel strategy for designing immunoprophylactic peptide candidates in the development of a multiepitope – multiantigen – multistage malaria vaccine.