p Uma equipe científica multidisciplinar do Laboratório Nacional Lawrence Livermore (LLNL) fez avanços significativos no desenvolvimento de uma vacina contra a clamídia usando biologia sintética, patrocinado por uma bolsa de dois anos do National Institutes of Health (NIH). Eles detalham seu trabalho em um artigo recente publicado no Journal of Biochemistry ( JBC ):"Produção livre de células de uma forma oligomérica funcional de uma proteína de membrana externa principal de Chlamydia (MOMP) para desenvolvimento de vacina." Este trabalho foi realizado em parceria com pesquisadores da University of California, Davis e o grupo de vacinas da Synthetic Genomics, Inc. p A clamídia é a doença infecciosa sexualmente transmissível mais comum, causada pela bactéria gram-negativa Chlamydia trachomatis. A infecção costuma ser assintomática, e quando não tratada, a doença pode causar problemas crônicos de saúde graves, como infertilidade permanente, doença inflamatória pélvica e cegueira. Embora existam tratamentos com antibióticos para infecções por clamídia, as recorrências da doença no mesmo paciente são comuns e difíceis de tratar.

p "Embora os antibióticos sejam usados ​​para tratar a clamídia, triagem e diagnóstico precoces são fundamentais para prevenir complicações associadas a longo prazo, infecções não tratadas, "disse Wei He, um pesquisador de pós-doutorado no Lab e o principal autor do artigo. "É importante notar que os indivíduos tratados com antibióticos são mais propensos a reinfecção, portanto, trabalhar em direção a uma vacina é uma etapa essencial no tratamento desse problema generalizado de saúde pública. "

p As vacinas interagem com o sistema imunológico do paciente para produzir imunidade ativa, que fornece proteção contra doenças. Eles contêm antígenos - geralmente proteínas purificadas, como uma proteína principal da membrana externa (MOMP) - que são expressas pelo patógeno de interesse. Após a vacinação, uma resposta imune específica do antígeno se desenvolve, protegendo o paciente de infecções do mundo real. Um antígeno que induz com sucesso essa resposta imune é chamado de “imunogênico”.

p Criando esses antígenos no laboratório, Contudo, pode ser difícil devido ao dobramento incorreto do crucial, proteínas extremamente complexas, como o MOMP específico para clamídia, direcionado por este grupo de pesquisa. O trabalho discutido no artigo de jornal do grupo inclui uma técnica com patente pendente exclusiva de Lawrence Livermore (desenvolvida em parceria com a Synthetic Genomics, Inc.) que produziu alto rendimento, funcional, MOMP de clamídia imunogênica - um avanço nas técnicas de produção de MOMP.

p "Somos o primeiro grupo no mundo a usar algo chamado partículas de nanolipoproteína telodendrímero (tNLPs) para produzir proteínas de membrana de clamídia em um ambiente livre de células, "disse Matt Coleman, o autor sênior do artigo.

p O único outro método de sucesso para a criação de MOMPs em laboratório envolve o uso de E. coli como células hospedeiras, alterando seu DNA e usando sua máquina de replicação e tradução para produzir o MOMP, que é então extraído da E. coli. Este método é demorado e árduo, e falha em produzir um alto rendimento de antígenos corretamente dobrados.

p "Nosso método livre de células nos permite tirar as ferramentas necessárias - os ribossomos enriquecidos e o mecanismo de translação - da E. coli. Em seguida, adicionamos mais alguns componentes essenciais, como RNA polimerase, para criar essencialmente um mecanismo de 'um só vaso' para a produção de proteínas fora de uma célula hospedeira, "Ele disse." Nossos tNLPs exclusivos são automontados na reação para produzir um tipo de estrutura que suporta a proteína MOMP em um estado funcional, mesmo que não tenha um ambiente de célula para suportá-lo. "

p Este método livre de células também permite que os pesquisadores produzam quantidades significativamente maiores de MOMP, porque eles não precisam enfrentar a toxicidade do MOMP para a célula hospedeira de E. coli - porque não há célula nenhuma. Este LLNL foi o pioneiro, processo de reação única livre de células remove muitas das etapas que são necessárias em outros métodos de produção de proteínas recombinantes associadas a nanopartículas e leva menos de um dia, enquanto o outro, métodos menos eficazes podem levar até três dias.

p "Com este artigo, mostramos que é possível pegar uma proteína potencialmente terapêutica que tem uma estrutura muito complexa e recriá-la começando com alguns componentes biológicos simples, que é um desenvolvimento promissor neste campo, "acrescentou Coleman.

p "A clamídia não afeta apenas 131 milhões de pessoas a cada ano em todo o mundo, "Coleman disse, "mas várias cepas da bactéria também representam um grande problema para a criação de animais. A infecção foi particularmente devastadora para os coalas na Austrália. Ela dizimou sua população."

p "Desenvolvendo esta vacina contra a clamídia, junto com o método exclusivo que temos para fazer esses antígenos "sob demanda" ou conforme necessário para uso em vacinas, pode ser uma dádiva de Deus para a epidemia que está afetando os coalas, e também obviamente tem implicações para o tratamento de doenças que afetam os humanos - não é apenas a clamídia, há toda uma série de antígenos de doenças que são notoriamente difíceis de produzir, " Ele adicionou.

p O projeto traz implicações importantes para o desenvolvimento de uma vacina não apenas para a clamídia, mas outras bactérias e doenças que também requerem antígenos de difícil produção para uma vacinação eficaz - incluindo o câncer.

p A imunoterapia contra o câncer é um campo em expansão com o objetivo de controlar o sistema imunológico de um paciente para reconhecer e atacar as proteínas exclusivas associadas às células cancerosas. Isso poderia fornecer outra via de tratamento eficaz do câncer, e as nanopartículas suportadas por tNLP, juntamente com o método sem células pioneiro do grupo LLNL (em parceria com a Synthetic Genomics, Inc.), poderia fornecer um método mais eficiente e eficaz de criar antígenos para esses tipos de vacinas contra o câncer.

p A equipe agora está avançando com testes em ratos, e viu resultados positivos preliminares na produção de uma resposta imunogênica que deixa os animais com algum grau de proteção contra a infecção. Os próximos estágios da pesquisa envolvem o uso do novo processo de produção do MOMP para desenvolver a fórmula de vacina mais eficaz. O projeto poderia eventualmente produzir um produto utilizável que poderia salvar milhões de vidas - tanto de coalas quanto de humanos.