Expresión de péptidos antigénicos y antivirales del virus sincicial respiratorio en plantas de tabaco

Abstract

"El virus sincicial respiratorio (VSR) es una de las principales causas de infecciones del tracto respiratorio bajo (IRB) en el mundo. Las infecciones por VSR causan anualmente cerca de 34 millones de episodios de IRBs agudas, 66,000 muertes y costos por más de 2.4 miles de millones de dólares. A pesar de la importancia del VSR, no existe actualmente una vacuna disponible en el mercado. En este trabajo se desarrolló una construcción que codifica epítopos antigénicos de las proteínas F, G y M del VSR optimizadas para su expresión estable en el citoplasma de células vegetales. La construcción, denominada pBI-VSR, además codifica para péptidos espaciadores ricos en prolina y una región del virus del sarampión para obtener un balance de respuesta inmune Th1/Th2 que ha sido una limitante en trabajos previos en el desarrollo de vacunas contra VSR. Con pBI-VSR se realizó la transformación genética de plantas de tabaco (N. benthamiana) vía Agrobacterium tumefaciens, de las cuales se obtuvieron siete líneas transgénicas para la generación T2. Además se diseñó mediante PCR de fusión un gen que codifica el péptido con actividad antiviral RhoA, el cual fue fusionado a dos moléculas acarreadoras, liquenasa (LicKM) y la proteína de la cápside (CP) del virus del mosaico de la alfalfa para transformar transitoriamente plantas de tabaco, usando un vector de expresión basado en el virus del mosaico del tabaco. Las proteínas de fusión RhoA-LicKM y RhoA2-FLd25CP fueron expresadas eficientemente e inhibieron la replicación del VSR in vitro en un 50% y 80% respectivamente a una menor concentración que el péptido sintético RhoA usado como control. Estos resultados indican el potencial de sistemas de producción de biofármacos en plantas y, para el caso de transformación transitoria, la producción de un péptido antiviral en un tiempo corto y la ventaja que da utilizar moléculas acarreadoras para incrementar la expresión y eficacia."

"Respiratory Syncytial Virus (RSV) is one of main causes of viral lower respiratory tract illness (LRI) in infants and young children worldwide. RSV causes nearly 34 million episodes of acute LRIs annually, with an estimated 66,000 deaths and costs of more than 2.4 billion dollars per year. Despite the burden of the disease, there is no licensed vaccine against RSV. In this work we developed a construct encoding plant-optimized sequences of epitopes from the antigenic F, G and M, RSV proteins in the cytoplasm of the plant cells. This genetic construct named pBI-RSV has proline-rich linkers and a measles virus region though to balance the Th1/Th2 immune response, which has been a limiting factor on the development of vaccines against RSV in previous studies. With this construct, the genetic transformation of tobacco (Nicotiana benthamiana) via Agrobacterium tumefaciens was performed. We obtained seven transgenic lines up to the T2 generation. We also engineered a synthetic gene encoding the antiviral RhoA peptide fused to carrier polypeptides, either lichenase (LicKM) or the coat protein (CP) of alfalfa mosaic virus. These constructs were introduced into tobacco plants using transient transformation by means of a tobacco mosaic virus-based expression vector and purified the recombinant proteins. The RhoA peptide fusion proteins were efficiently expressed in N. benthamiana plants, and two of them, RhoA-LicKM and RhoA2-FLd25CP inhibited RSV in vitro replication by 50% and 80%, respectively, at lower concentrations than the synthetic peptide used as a control. These data on biological activity indicate the feasibility of expression systems in plants for biopharmaceutical production and transient transformation, the production of an antiviral RhoA peptide in a short time in plants, and the advantage of using carrier molecules to enhance the level of expression and its efficacy."