Imagem e aperfeiçoamento da proteção imunológica contra parasitas da malária

Resumo

Cerca de metade da população mundial está em risco de contrair malária, a doença parasitária humana mais mortal, responsável por >200 milhões de casos clínicos e ~700 mil mortes por ano. A ausência de uma vacina eficaz contra a malária é um grande obstáculo para o controle e eliminação desta doença devastadora. No entanto, o desenvolvimento de uma vacina contra a malária é incentivado pela possibilidade de proteção de seres humanos, conhecida desde os anos 70, através da vacinação com múltiplas e altas doses de esporozoítos vivos atenuados, que constituem o estágio parasitário móvel e infeccioso transmitido por mosquitos. Infelizmente, este método não é apropriado para uso em protocolos de vacinação em massa devido a grandes impedimentos operacionais e econômicos relacionados à produção, armazenamento e entrega de um grande número de parasitas vivos atenuados em países tropicais. Inversamente, vacinas pré-eritrocíticas (PE) de subunidades, que têm como alvo esporozoítos e estágios hepáticos, são mais adequadas para serem utilizadas em vacinação em massa; mas protegem humanos apenas moderadamente como observado para a RTS, S, a vacina candidata PE mais proeminente baseada na proteína circumsporozoita (CSP), a principal proteína de superfície dos esporozoítos. Portanto, nosso projeto de colaboração internacional se propõe a melhorar a proteção induzida por vacinas PE utilizando uma inovadora dupla abordagem biológica-vacinação que combina nossas expertises complementares em direcionamento de antígenos para células dendríticas, em vetorização lentiviral e no estudo da biologia dos parasitas PE da malária usando técnicas de imagem in vivo. A estratégia do nosso projeto baseia-se na utilização de um relevante modelo pré-clinico de malária murina, onde camundongos são extremamente suscetíveis ao desafio com esporozoítos. Neste modelo, vacinas contendo a CSP não são capazes de induzir proteção completa contra um desafio rigoroso com esporozoítos, como observado em seres humanos. Utilizando este modelo, desenvolvemos um protocolo preliminar em que anticorpos anti-CSP protegeram completamente animais desafiados com uma dose de 5000 esporozoítos. Nós inicialmente propomos elucidar os mecanismos desta proteção esterelizante mediada por anticorpos usando técnicas de imagem in vivo e uma biblioteca de anticorpos monoclonais anti-CSP para determinar quando, onde, como e que tipo de anticorpo está eliminando o parasita na pele e no fígado dos animais protegidos. Em seguida, nos propomos a melhorar este protocolo humoral protetor pela adição de uma forte resposta das células T CD8+ induzida pelo direcionamento do epitopo CD8 da CSP para as células dendríticas utilizando os anticorpos monoclonais híbridos anti-DEC205/DCIR e vetores lentivirais. O terceiro nível de proteção será adicionado pela incorporação de novos antígenos PE protetores provenientes de uma triagem funcional usando vetores lentivirais, onde os cem genes mais abundantes dos estágios PE estão sendo rastreados com base na sua atividade protetora. Em resumo, usando esta abordagem pretendemos: i) caracterizar atividades efetoras esterelizantes em um nível clonal usando métodos inovadores de imagem in vivo, ii) otimizar a resposta das células T CD8+ através do direcionamento de antígenos para células dendríticas, e iii) testar as formulações multi-antigênicas para ampliar as respostas protetoras contra o parasita. Propomos assim uma dissecção funcional de efetores de proteção, primeiro passo para racionalizar a elaboração de vacinas melhores, e uma estratégia passo a passo para melhorar a proteção humoral e celular centrada na CSP, utilizando a proteína sozinha ou em combinação com novos antígenos PE protetores. (AU)