Desenvolvimento de uma vacina de subunidade multi-epítopo contra um arbovírus negligenciado das Américas: uma abordagem por imunoinformática e modelagem molecular

dc.contributor.advisorOliveira, Jonas Ivan Nobre
dc.contributor.advisor-co1Fulco, Umberto Laino
dc.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/0000-0002-4528-9878pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9579151361576173pt_BR
dc.contributor.advisorIDhttps://orcid.org/0000-0003-1646-921Xpt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/2461374517882321pt_BR
dc.contributor.authorSilva, Maria Karolaynne da
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/5060630863785164pt_BR
dc.contributor.referees1Rodrigues Neto, João Firmino
dc.contributor.referees2Oliveira, Cláudio Bruno Silva de
dc.date.accessioned2023-05-15T21:17:19Z
dc.date.available2023-05-15T21:17:19Z
dc.date.issued2023-03-30
dc.description.abstractThe Mayaro virus (MAYV) is an emerging arbovirus in the Americas that can cause debilitating arthritogenic diseases. Although the biology of MAYV is not fully understood, it is known to be closely related to arthritogenic alphaviruses such as chikungunya, Ross River, and O’nyong nyong viruses. Effective control of the spread of these diseases requires identification of infected individuals and the development of preventive and prophylactic therapies. However, currently, the only available approach for controlling MAYV is vector control, as there are no licensed vaccines to prevent MAYV infection or therapies to treat it. In this study, we used immunoinformatics and molecular modeling approaches to identify potential T cell epitopes for vaccination against the Mayaro virus. To do this, we analyzed 127 MAYV genomes sequenced in the Americas (08 Bolivia, 72 Brazil, 04 French Guiana, 05 Haiti, 20 Peru, 04 Trinidad and Tobago, and 14 Venezuela) and identified short protein sequences that can bind to MHC class I and class II alleles. These promiscuous epitopes were selected based on their conservation and immunogenicity. Through immunoinformatics and molecular modeling analyses, we identified 56 potential MHC-I/TCD8+ and 29 potential MHC-II/TCD4+ epitopes, with only specific protein sequences (nsP1191-199, nsP1501-509, nsP1498-506, nsP3348-356, nsP4305-314, and nsP4212-221 for CD8+ T cells and nsP157-71, nsP116-30, nsP1182-196, nsP1180-194, nsP115-29, nsP2640-654, nsP2639-653, nsP2679-693, nsP2677-691, nsP2680-694, nsP3127-141, nsP362-76, nsP4414-428, nsP4413-427, nsP4412-426, and nsP4372-386 for CD4+ T cells) exhibiting high antigenicity, conservation, non-allergenicity, non-toxicity, and excellent population coverage. Based on these results, we developed a multiepitope vaccine coupled to the TLR3 receptor and improved its quality through quantum mechanical calculations. Based on the results obtained, the identification of potential T-cell epitopes may be important for understanding the pathogenesis and immune response to this infection. Additionally, the development of vaccines and immunotherapeutic interventions against Mayaro virus may have significant implications for future research in this area as well as for effective control of the dissemination of emerging arboviral diseases. This can help prevent outbreaks and epidemics, reducing the impact of these diseases on the population and contributing to public health advancement.pt_BR
dc.description.resumoO vírus Mayaro (MAYV) é um arbovírus emergente nas Américas que pode causar doenças artritogênicas debilitantes. Embora a biologia do MAYV não seja totalmente compreendida, sabe-se que é derivado de alfavírus artritogênicos relacionados, como os vírus chikungunya, Ross River e O’nyong nyong. O controle efetivo da disseminação dessas doenças requer a identificação dos indivíduos infectados e o desenvolvimento de terapias preventivas e profiláticas. No entanto, atualmente, a única abordagem disponível para o controle do MAYV é o controle do vetor, já que não existem vacinas licenciadas para prevenir a infecção por MAYV nem terapêutica para tratá-la. Neste estudo, utilizamos abordagens imunoinformáticas e de modelagem molecular para identificar potenciais epítopos de células T para o desenvolvimento de uma vacina contra o vírus Mayaro. Para isso, analisamos 127 genomas de MAYV sequenciados nas Américas (08 Bolívia, 72 Brasil, 04 Guiana Francesa, 05 Haiti, 20 Peru, 04 Trinidad e Tobago e 14 Venezuela) e identificamos sequências de peptídeos que podem se ligar aos alelos do MHC classe I e classe II. Esses epítopos promíscuos foram selecionados com base na conservação da sequência de aminoácidos e na imunogenicidade. Através de análises de imunoinformática e modelagem molecular, identificamos 56 potenciais epítopos para MHC-I/TCD8+ e 29 para MHCII/TCD4+, sendo que apenas algumas sequências específicas de proteínas (nsP1191-199,nsP1501-509, nsP1498-506, nsP3348-356, nsP4305-314 e nsP4212-221 para TCD8+ e nsP157-71,nsP116-30, nsP1182-196, nsP1180-194, nsP115-29, nsP2640-654, nsP2639-653, nsP2679-693, nsP2677-691,nsP2680-694, nsP3127-141, nsP362-76, nsP4414-428, nsP4413-427, nsP4412- 426 e nsP4372-386 para TCD4+), exibiram alta antigenicidade, conservação, não-alergenicidade, não-toxicidade e excelente cobertura populacional. Com base nesses resultados, desenvolvemos uma vacina multiepítopo acoplada ao receptor Toll-Like 3 (TLR3) e aprimoramos sua qualidade por meio de cálculos de mecânica quântica. Com base nos resultados obtidos, a identificação de potenciais epítopos de células T pode ser importante para a compreensão da patogênese e da resposta imune a essa infecção. Além disso, o desenvolvimento de vacinas e intervenções imunoterapêuticas contra o vírus Mayaro pode ter implicações significativas para futuras pesquisas nessa área, bem como para o controle efetivo da disseminação de doenças arbovirais emergentes. Isso pode ajudar a prevenir surtos e epidemias, reduzindo o impacto dessas doenças na população e contribuindo para o avanço da saúde pública.pt_BR
dc.identifier.citationSILVA, Maria Karolaynne da. Desenvolvimento de uma vacina de subunidade multi-epítopo contra um arbovírus negligenciado das Américas: uma abordagem por imunoinformática e modelagem molecular. Orientador: Jonas Ivan Nobre Oliveira. 2023. 54f. Dissertação (Mestrado em Bioquímica e Biologia Molecular) - Centro de Biociências, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2023.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/52410
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortept_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM BIOQUÍMICA E BIOLOGIA MOLECULARpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectVírus mayaropt_BR
dc.subjectImunoinformáticapt_BR
dc.subjectQM:MMpt_BR
dc.subjectPredição de epítopospt_BR
dc.subjectMHC Classe I e IIpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS BIOLOGICASpt_BR
dc.titleDesenvolvimento de uma vacina de subunidade multi-epítopo contra um arbovírus negligenciado das Américas: uma abordagem por imunoinformática e modelagem molecularpt_BR
dc.typemasterThesispt_BR

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