A esquistossomose é uma das mais importantes doenças parasitárias em termos de morbidade e mortalidade. Nos últimos anos, as pesquisas por vacinas foram impulsionadas por avanços em estudos de proteômica e transcriptômica do S. mansoni, identificando genes/proteínas como potenciais candidatos vacinais contra a esquistossomose. Entretanto, os estudos desenvolvidos até o momento indicam a necessidade de aumentar a imunogenicidade desses antígenos. O objetivo deste trabalho foi estabelecer e investigar um novo sistema de apresentação de múltiplos antígenos (MAPS). Este sistema se baseia numa abordagem de acoplamento à base de afinidade, expressando os antígenos-alvo em fusão com a proteína de ligação à biotina, Rhizavidina (Rhavi). Neste caso, utilizamos como matriz vesículas de membrana externa (OMV) obtidas a partir de Neisseria lactamica. Inicialmente, foram construídos os vetores de expressão de sete antígenos. Foram avaliadas diferentes cepas de E. coli e meios de cultura, selecionando E. coli BL21-DE3 e Terrific broth para a realização de desenhos experimentais estatisticamente planejados. Foram estabelecidos as condições de cultivo com maior rendimento de expressão dos antígenos SmTSP-2 e SmCD59.2, utilizados como prova do princípio. As proteínas recombinantes solúveis foram obtidas em concentrações elevadas, purificadas por cromatografia de afinidade e detoxificadas para eliminação do LPS. Em paralelo, as OMVs foram obtidas a partir dos cultivos de N. lactamica, detoxificadas e conjugadas com biotina. Os complexos MAPS-OMV-SmTSP-2 e MAPS-OMV-SmCD59.2 foram obtidos por acoplamento, purificados por cromatografia de gel filtração e caracterizadas por microscopia eletrônica de transmissão. Os ensaios in vitro com células dendríticas derivadas da medula óssea de camundongos C57Bl/6 e com monócitos e macrófagos humanos demonstraram que os MAPS induziram um perfil de citocinas inflamatórias mais elevado que as proteínas recombinantes. Ensaios in vivo com o complexo MAPS-OMV-SmTSP-2 mostraram uma elevada produção de anticorpos IgG específicos contra o antígeno SmTSP-2, com perfil de isotipos IgG1/IgG2c indicando capacidade balanceada de ativação dos dois braços da resposta imune Th1 e Th2. Os ensaios preliminares indicam o elevado poder adjuvante dos complexos MAPS-OMV-SmAg.

Schistosomiasis is one of the most important parasitic diseases in terms of morbidity and mortality. In recent years, vaccine research has been driven by advances in proteomic and transcriptomic studies of S. mansoni, identifying genes / proteins as potential vaccine candidates against schistosomiasis. However, studies conducted so far indicate the need to increase the immunogenicity of these antigens. The objective of this work was to establish and investigate a novel multiple antigen presentation system (MAPS). This system is based on an affinity-based coupling approach combining the target antigens fused to the biotin-binding protein Rhizavidine (Rhavi), to a biotinilated scaffold. In this case, we used as scaffold outer membrane vesicles (OMV) obtained from Neisseria lactamica. Initially, the expression vectors of seven antigens were constructed. Different strains of E. coli and culture media were evaluated, selecting E. coli BL21-DE3 and Terrific broth to perform Design of Experiments. The culture conditions with higher yield of expression of the antigens SmTSP-2 and SmCD59.2 were established and used as proof of the principle. Soluble recombinant proteins were obtained at high concentrations, purified by affinity chromatography and detoxified for elimination of LPS. In parallel, OMVs were obtained from N. lactamica cultures, detoxified and conjugated with biotin. The MAPS-OMV-SmTSP-2 and MAPS-OMV-SmCD59.2 complexes were obtained by coupling, purified by gel filtration chromatography and characterized by transmission electron microscopy. In vitro assays with bone marrow derived dendritic cells from C57Bl/6 mice and with human monocytes and macrophages showed that MAPS induced a higher inflammatory cytokine profile than recombinant proteins. In vivo assays with the MAPS-OMV-SmTSP-2 complex showed high production of SmTSP-2 specific IgG antibodies, with IgG1 / IgG2c isotype profile indicating a balanced capacity for activation of both arms of the Th1 and Th2 immune response. Preliminary assays indicate the high adjuvant power of MAPS-OMV-SmAg complexes.