Caracterização da proteína CSS com alvo vacinal em esporozoítos de Plasmodium

• Processo: 24/17121-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Parasitologia - Protozoologia de Parasitos
• Pesquisador responsável: Daniel Youssef Bargieri
• Beneficiário: Xiomara Alexandra Gaitán
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 21/06769-0 - Descoberta de alvos vacinais e compostos contra transmissão da Malária, AP.JP2
• Assunto(s): Esporozoítos Plasmodium Vacinas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: css | Esporozoítos | Plasmodium | Vacina | Biologia de Plasmodium

Resumo

A invasão de células hospedeiras por zoítos de Plasmodium é um processo complexo e envolve múltiplas proteínas e complexos proteicos que são alvos para o desenvolvimento de vacinas contra a malária. Em P. falciparum, um complexo (PCRCR) composto de proteína merozoíta apical relacionada à trombospondina de P. falciparum (PTRAMP), proteína secretada pequena rica em cisteína (PfCSS), proteína interativa com PfRh5 (PfRipr), antígeno protetor rico em cisteína (CyRPA) e homólogo 5 da proteína de ligação a reticulócitos (PfRh5), é essencial para a invasão de merozoítas em eritrócitos. Em P. knowlesi e outros Plasmodium não-laverania, CyRPA e Rh5 não são conservados, e um complexo trimérico (PCR) composto de PkPTRAMP, PkCSS e PkRipr foi identificado como essencial para a invasão de merozoítas. Pull-down de PbRipr de extratos de merozoítos de P. berghei identificou PbPTRAMP e PbCSS, mostrando que o complexo também está presente em merozoítos de P. berghei.Recentemente, usamos o modelo de malária de camundongo P. berghei para estudar o papel do PbCSS em estágios invasivos e como um potencial antígeno de vacina.Tentativas malsucedidas de knockout de PbCSS indicaram que ele é essencial para a invasão de merozoítos e sugerem que a PCR é de fato um complexo de invasão central presente em merozoítos de Plasmodium. No entanto, a vacinação de camundongos com proteínas recombinantes baseadas em PbCSS ou mRNA não protegeu os camundongos contra o desafio com estágios sanguíneos de P. berghei. Da mesma forma, anticorpos criados contra a CSS de P. vivax mostraram apenas inibição modesta da invasão de reticulócitos por P. vivax in vitro.Em esporozoítos de P. berghei, PbPTRAMP e PbCSS são expressos, mas PbRipr está ausente, sugerindo que o complexo de PCR não é formado e levantando a questão se os esporozoítos usam essas proteínas para invasão. Confirmamos a expressão de CSS em esporozoítos de P. beghei e P. vivax. Para estudar a função de CSS em estágios pré-eritrocíticos, estamos usando o sistema de recombinase dependente de rapamicina diCre para knockout condicional (cKO) de PbCSS em esporozoítos. Experimentos preliminares mostraram que, embora os esporozoítos PbCSS-cKO apresentem invasão e deslizamento normais da glândula salivar do mosquito, eles são deficientes em invasão de hepatócitos e infecção de camundongos. Camundongos vacinados com mRNA baseado em PbCSS e desafiados com esporozoítos foram parcialmente protegidos, como evidenciado por um atraso de um dia na parasitemia patente.Nossos dados sugerem que o PbCSS pode ser um componente comum de diferentes complexos de invasão em merozoítos e esporozoítos, e é um alvo promissor para o desenvolvimento de vacinas que interrompem múltiplos estágios do ciclo de vida do parasita.O plano de trabalho do bolsista de pós-doutorado envolverá a geração de vacinas baseadas no PbCSS e PvCSS usando diferentes estratégias (lentivírus, mRNA, adenovírus) para vacinar camundongos. O trabalho também envolverá investigação adicional do papel do CSS em esporozoítos por meio de experimentos de invasão, bem como cell-traversal. Usando marcadores moleculares, o objetivo também é localizar o CSS em esporozoítos e provavelmente em estágios sexuais, uma vez que dados in silico sugerem a presença de CSS em gametócitos.Resultados esperados: esperamos descrever uma nova proteína importante para invasão de esporozoítos em hepatócitos e alvo para vacinas, que também pode ser alvo para anticorpos bloqueadores de transmissão.