Immunological signatures unveiled by integrative systems vaccinology characterization of dengue vaccination trials and natural infection

Autor(es):Mostrar menos -

Placa, Desiree Rodrigues ; Fonseca, Dennyson Leandro M. ; Marques, Alexandre H. C. ; Zaki Pour, Shahab ; Usuda, Julia Nakanishi ; Baiocchi, Gabriela Crispim ; Prado, Caroline Aliane de Souza ; Salgado, Ranieri Coelho ; Filgueiras, Igor Salerno ; Freire, Paula Paccielli ; Rocha, Vanderson ; Camara, Niels Olsen Saraiva ; Catar, Rusan ; Moll, Guido ; Jurisica, Igor ; Calich, Vera Lucia Garcia ; Giil, Lasse M. ; Rivino, Laura ; Ochs, Hans D. ; Cabral-Miranda, Gustavo ; Schimke, Lena F. ; Cabral-Marques, Otavio

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: FRONTIERS IN IMMUNOLOGY; v. 15, p. 17-pg., 2024-02-20.

Resumo

Introduction Dengue virus infection is a global health problem lacking specific therapy, requiring an improved understanding of DENV immunity and vaccine responses. Considering the recent emerging of new dengue vaccines, here we performed an integrative systems vaccinology characterization of molecular signatures triggered by the natural DENV infection (NDI) and attenuated dengue virus infection models (DVTs).Methods and results We analyzed 955 samples of transcriptomic datasets of patients with NDI and attenuated dengue virus infection trials (DVT1, DVT2, and DVT3) using a systems vaccinology approach. Differential expression analysis identified 237 common differentially expressed genes (DEGs) between DVTs and NDI. Among them, 28 and 60 DEGs were up or downregulated by dengue vaccination during DVT2 and DVT3, respectively, with 20 DEGs intersecting across all three DVTs. Enriched biological processes of these genes included type I/II interferon signaling, cytokine regulation, apoptosis, and T-cell differentiation. Principal component analysis based on 20 common DEGs (overlapping between DVTs and our NDI validation dataset) distinguished dengue patients by disease severity, particularly in the late acute phase. Machine learning analysis ranked the ten most critical predictors of disease severity in NDI, crucial for the anti-viral immune response.Conclusion This work provides insights into the NDI and vaccine-induced overlapping immune response and suggests molecular markers (e.g., IFIT5, ISG15, and HERC5) for anti-dengue-specific therapies and effective vaccination development. (AU)

• Processo FAPESP: 20/16246-2 - Caracterização holística do mecanismo de exaustão dos linfócitos T em pacientes com Zika
• Beneficiário: Dennyson Leandro Mathias da Fonseca
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 20/07069-0 - Análise sistêmica e integrativa dos mecanismos de exaustão dos linfócitos T de pacientes com COVID-19
• Beneficiário: Otávio Cabral Marques
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 20/09146-1 - Análise sistêmica e integrativa dos mecanismos moleculares associados à imunorregulação em pacientes com COVID-19
• Beneficiário: Paula Paccielli Freire-Barguil
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 20/01688-0 - Análise sistêmica e integrativa da resposta imune às infecções virais por Zika e Dengue
• Beneficiário: Otávio Cabral Marques
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Jovens Pesquisadores
• Processo FAPESP: 18/18886-9 - Análise sistêmica e integrativa da resposta imune às infecções virais por Zika e Dengue
• Beneficiário: Otávio Cabral Marques
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Processo FAPESP: 20/07972-1 - Análise sistêmica e integrativa dos mecanismos de exaustão dos linfócitos T de pacientes com COVID-19
• Beneficiário: Gabriela Crispim Baiocchi
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 20/11710-2 - Análise sistêmica e integrativa dos mecanismos de exaustão dos linfócitos T de pacientes com Dengue
• Beneficiário: Desirée Rodrigues Plaça
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 21/03675-5 - Análise da rede de moléculas associadas ao IFN em pacientes com dengue
• Beneficiário: Júlia Nakanishi Usuda
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica