Análise computacional da diversidade genética e investigação da estabilidade da vacina brasileira contra a Febre Amarela

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2020
Autor(a) principal: Andrade, Amanda Araújo Serrão de
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Laboratório Nacional de Computação Científica
Coordenação de Pós-Graduação e Aperfeiçoamento (COPGA)
Brasil
LNCC
Programa de Pós-Graduação em Modelagem Computacional
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://tede.lncc.br/handle/tede/325
Resumo: A vacina contra a Febre Amarela é produzida a partir da atenuação do vírus causador da doença Febre Amarela e atualmente possui duas linhagens: 17D e 17DD. A linhagem 17D é utilizada para a produção vacinal em diversos países, enquanto que a linhagem 17DD é utilizada exclusivamente no Brasil. As altas taxas de diversidade genética inerentes aos genomas de vírus de RNA criam diferentes populações virais contidas em um mesmo ambiente, chamadas de quasispecies. O surgimento de quasiespecies em lotes vacinais ocorre durante a replicação viral realizada por meio de passagens celulares que caracterizam o sistema lote semente de produção vacinal. O número de passagens celulares realizadas entre o lote semente primário, o lote semente de trabalho e os lotes vacinais influencia a existência de quasispecies que podem causar alterações na estabilidade genética e na imunogenicidade de genótipos atenuados, através do aumento da atenuação ou do aumento da virulência. O presente trabalho tem como objetivo principal investigar a diversidade e a estabilidade genética de lotes vacinais da linhagem 17DD utilizando abordagens de biologia computacional. A partir do sequenciamento de nova geração, foram realizadas a caracterização genômica e a análise de diversidade genética entre os lotes da vacina brasileira contra a Febre Amarela, produzidos por BioManguinhos - Fiocruz e utilizados durante 11 anos de vacinação no Brasil. Foi desenvolvido o workflow computacional V2IDA que realizou a análise da diversidade genética a partir da identificação de polimorfismos de nucleotídeos únicos e da reconstrução de quasiespecies presentes em lotes vacinais da linhagem 17DD. Além disso, o workflow foi utilizado para identificar as divergências genéticas entre vírus pertencentes a cada linhagem atenuada (17D e 17DD) e o vírus ancestral patogênico. A utilização do workflow permitiu a identificação de quasispecies virais, forneceu relação entre a diversidade genética, mantida através do sistema lote semente e a confirmação de estabilidade genética de lotes da vacina brasileira contra a Febre Amarela. O presente trabalho abre precedentes para a utilização do workflow V2IDA na análise da diversidade genética e investigação in silico da estabilidade de vacinas atenuadas virais, facilitando a vigilância genética durante o processo de produção vacinal
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O número de passagens celulares realizadas entre o lote semente primário, o lote semente de trabalho e os lotes vacinais influencia a existência de quasispecies que podem causar alterações na estabilidade genética e na imunogenicidade de genótipos atenuados, através do aumento da atenuação ou do aumento da virulência. O presente trabalho tem como objetivo principal investigar a diversidade e a estabilidade genética de lotes vacinais da linhagem 17DD utilizando abordagens de biologia computacional. A partir do sequenciamento de nova geração, foram realizadas a caracterização genômica e a análise de diversidade genética entre os lotes da vacina brasileira contra a Febre Amarela, produzidos por BioManguinhos - Fiocruz e utilizados durante 11 anos de vacinação no Brasil. Foi desenvolvido o workflow computacional V2IDA que realizou a análise da diversidade genética a partir da identificação de polimorfismos de nucleotídeos únicos e da reconstrução de quasiespecies presentes em lotes vacinais da linhagem 17DD. Além disso, o workflow foi utilizado para identificar as divergências genéticas entre vírus pertencentes a cada linhagem atenuada (17D e 17DD) e o vírus ancestral patogênico. A utilização do workflow permitiu a identificação de quasispecies virais, forneceu relação entre a diversidade genética, mantida através do sistema lote semente e a confirmação de estabilidade genética de lotes da vacina brasileira contra a Febre Amarela. O presente trabalho abre precedentes para a utilização do workflow V2IDA na análise da diversidade genética e investigação in silico da estabilidade de vacinas atenuadas virais, facilitando a vigilância genética durante o processo de produção vacinalThe Yellow Fever vaccine is produced from the Yellow Fever virus attenuation and currently has two strains: 17D and 17DD. The 17D strain is used for vaccine production in several countries, while the 17DD strain is used exclusively in Brazil. The high rates of genetic diversity inherent in the genomes of RNA viruses create different viral populations in the same environment, called quasispecies. The emergence of quasiespecies in vaccine lots occurs during viral replication performed through cell passages that characterize the vaccine production seed-lot system. The number of cell passages carried out between the Master Virus Seed Stock, Working Virus Seed Stock and the vaccine lots influences the presence of quasispecies that can cause changes in the genetic stability and immunogenicity of attenuated genotypes by increasing attenuation or increasing virulence. The main objective of this work is to investigate the diversity and genetic stability of 17DD vaccine lots using computational biology approaches. Using new generation sequencing data, were carried out genomic characterization and genetic diversity analysis between seed lots and vaccine lots of the Brazilian yellow fever vaccine, produced by BioManguinhos - Fiocruz and used during 11 years of vaccination in Brazil. The V2IDA computational workflow was developed and performed the genetic diversity analysis based on identification of single nucleotide polymorphism and reconstruction of quasiespecies found in vaccine batches of the 17DD strain. The workflow was used to identify the genetic divergences between viruses belonging to each attenuated strain (17D and 17DD) and the pathogenic viral ancestor. As a main result, the use of the V2IDA computational workflow allowed the identification of viral quasispecies and provided a relationship between genetic diversity, maintained through the seed lot system, and the confirmation of genetic stability of lots of the Brazilian vaccine against Yellow Fever. This work sets precedents for the use of the V2IDA workflow in the genetic diversity analysis and in silico stability investigation of attenuated viral vaccines, facilitating genetic surveillance during the vaccine production process.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorLaboratório Nacional de Computação CientíficaCoordenação de Pós-Graduação e Aperfeiçoamento (COPGA)BrasilLNCCPrograma de Pós-Graduação em Modelagem ComputacionalVasconcelos, Ana Tereza Ribeiro deSoares, André Elias RodriguesVasconcelos, Ana Tereza Ribeiro deCiapina, Luciane Prioli CiapinaMedeiros, Marco AlbertoAndrade, Amanda Araújo Serrão de2023-03-09T17:40:33Z2020-02-19info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfANDRADE, A. A. S. Análise computacional da diversidade genética e investigação da estabilidade da vacina brasileira contra a Febre Amarela. 2020. 99 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Modelagem Computacional) - Laboratório Nacional de Computação Científica, Petrópolis, 2020.https://tede.lncc.br/handle/tede/325porhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do LNCCinstname:Laboratório Nacional de Computação Científica (LNCC)instacron:LNCC2023-03-10T04:04:08Zoai:tede-server.lncc.br:tede/325Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://tede.lncc.br/PUBhttps://tede.lncc.br/oai/requestlibrary@lncc.br||library@lncc.bropendoar:2023-03-10T04:04:08Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do LNCC - Laboratório Nacional de Computação Científica (LNCC)false
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