Respuesta de inmunoglobulinas en ratones Balb/c inmunizados con una proteína recombinante de tabaco, que contenie epítopos relevantes de Bordetella pertussis

Abstract

"Bordetella pertusis causa tos ferina o pertussis, enfermedad que no ha sido erradicada y es reemergente a pesar de la disponibilidad y aplicación masiva de Boostrix, vacuna acelular que contiene dos regiones de la subunidad S1 de la toxina pertúsica, una región de la hemaglutinina y una región de pertactina. En 2008, la Organización Mundial de Salud estimó 16 millones de nuevos casos de tos ferina y el 95% ocurrieron en países en desarrollo con 195,000 defunciones en niños. Nosotros pretendemos mejorar la vacuna contra la tos ferina y reducir sus costos de producción mediante la obtención de plantas y bacterias que expresen proteínas heterólogas que contienen los epítopos de pertactina, toxina pertúsica, y hemaglutinina filamentosa de B. pertussis y probando su inmunogenicidad después de la administración oral de ratones. Primero diseñamos un gen sintético que codifica una proteína multiepítopos con una etiqueta de histidina que clonamos en un vector para transformación transitoria por infiltración de plantas de tabaco con bajo contenido de nicotina; también clonamos el gen sintético optimizado para el uso de codones en un vector de expresión en Escherichia coli. Purificamos las proteínas recombinantes de células de E. coli (PTF) y de hojas de tabaco (PTF-M3’) por afinidad a níquel con un rendimiento de 0.740 mg de proteína recombinante por g de peso seco. Las proteínas recombinantes purificadas fueron administradas por vía oral a ratones Balb/c; usamos Boostrix como control positivo y el vehículo (PBS) como control negativo. Obtuvimos una mayor respuesta de anticuerpos tanto en mucosas como a nivel sistémico en ratones que recibieron PTF y PTF-M3’ que la vacuna Boostrix® o el PBS. Estos resultados prueban el concepto de que la administración oral de la proteína recombinante multiepítopos expresada en plantas induce una respuesta de inmunoglobulinas mayor que una vacuna comercial y constituyen una vacuna comestible potencial."

"Bordetella pertusis causes whooping cough or pertussis, disease that has not been eradicated and is reemerging despite the availability and massive application for decades of BoostrixÒ, an acellular vaccine that harbors two regions of S1 subunit of the pertussis toxin, one region of filamentous hemagglutinin and one region of pertactin. In 2008, the World Health Organization estimated 16 million new cases of whooping cough and 95% occurred in developing countries with 195,000 children’s deaths. We attempt to improve the vaccine against whooping cough and reduce its production costs by obtaining plants and bacteria expressing a heterologous protein, harboring epitopes of pertactin, pertussis toxin, and filamentous hemagglutinin from B. pertussis and assessing its immunogenicity after oral administration to mice. First, we designed a synthetic gene that encodes a multiepitope protein with a histidine tag that was cloned into a vector for transient transformation by infiltration of tobacco plants with low amounts of nicotine; the codon bias-optimized construct was also cloned into an Escherichia coli expression vector. Recombinant proteins from E. coli cells (PTF) and tobacco leaves (PTF-M3') were purified by nickel affinity with a yield of 0.740 mg of recombinant protein per g dry weight. Purified recombinant proteins were administered orally to groups of Balb/c mice using the BoostrixÒ vaccine and vehicle (PBS) as a positive and negative controls, respectively. A higher mucosal and systemic antibody responses were obtained in mice receiving the PTF and PTF-M3ʹ proteins than Boostrix® or PBS.These findings prove the concept that oral administration of multiepitope recombinant proteins expressed in plants may be a potential edible vaccine."