Otimização da produção de partículas semelhantes ao vírus rábico utilizando estratégia de dois baculovírus recombinantes monocistrônicos em células Sf9
| Ano de defesa: | 2021 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
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Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
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| País: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/87/87131/tde-14052024-093736/ |
Resumo: | O controle da raiva tem sido um desafio global. Enquanto países em desenvolvimento continuam implantando medidas básicas da prevenção da raiva humana e animal, países em que a raiva é uma infecção controlada no meio urbano buscam maneiras eficazes de combatê-la no ambiente silvestre. As vacinas disponíveis para a prevenção ou tratamento após a infecção são comprovadamente eficazes, porém apresentam elevado custo de produção e riscos de biossegurança. Uma preparação vacinal eficaz que combine elevada resposta imune mediada por anticorpos neutralizantes, com um nível satisfatório de resposta imune celular, pode levar à proposição de uma nova e mais potente vacina contra a raiva. Diversas tecnologias podem dar origem a essa preparação, sendo que a obtenção de uma vacina baseada em partículas semelhantes a vírus (VLPs) ou pseudopartículas, contendo a glicoproteína imunogênica do vírus da raiva e a proteína de matriz do vírus da raiva, constitui-se em uma estratégia muito promissora. A utilização de baculovírus recombinante/célula de inseto como sistema de expressão é uma estratégia que pode levar a um padrão de resposta imune protetor e tem sido bastante utilizado em outras vacinas. O presente trabalho se ateve em estudar as melhores condições de coinfecção dos baculovírus recombinantes em células Sf9 a fim de se maximizar a produção de VLPs da raiva, definindo os valores ótimos de MOI (entre 0,1 e 12 pfu/cel), TOI (entre 0 e 36h), TOH (entre 24 a 120h) e razão entre os MOIs da coinfecção (entre 1,5 a 2,5). Simultaneamente foram realizados estudos cinéticos de crescimento, infecção e metabólicos das células Sf9. Dessa forma, foi construído um sistema de baculovírus recombinante capaz de produzir VLPs contendo a glicoproteína (RVGP) e a proteína de matriz (RVM) do Lyssavírus rábico em células de Spodoptera frugiperda através da transposição dos genes de interesse no material genético encurtado do baculovírus, que é capaz de infectar as células Sf9, gerando a expressão das proteínas de interesse. Os sistemas de cultura em frascos Schott (100 mL, 20 mL de volume de trabalho) e Erlenmeyer (500 mL, 150 mL volume de trabalho) foram utilizados para realizar os estudos de otimização através de delineamentos estatísticos experimentais multivariados. Nas condições ótimas definidas nestes sistemas foram realizados experimentos confirmatórios em biorreator com volume de trabalho de 1L. Através de modelagem matemática foram definidos os valores ótimos para a coinfecção, tendo sido o MOI de BVG de 4,8 pfu/cel, BVM de 2,3 pfu/cel, TOH de 108 horas e TOI de 24 a 35 horas. Os experimentos em biorreator mostraram resultados promissores para a continuidade do desenvolvimento desta tecnologia de produção de VLPs da raiva. |
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Otimização da produção de partículas semelhantes ao vírus rábico utilizando estratégia de dois baculovírus recombinantes monocistrônicos em células Sf9Optimization of the production of rabies virus-like particles using two monocistronic recombinant baculovirus strategy in Sf9 cellsBaculovírus recombinanteGlicoproteínaGlycoproteinMatrix proteinPartículas semelhantes ao vírus da raivaProteína de matrizRabies virus-like particlesRecombinant baculovirusO controle da raiva tem sido um desafio global. Enquanto países em desenvolvimento continuam implantando medidas básicas da prevenção da raiva humana e animal, países em que a raiva é uma infecção controlada no meio urbano buscam maneiras eficazes de combatê-la no ambiente silvestre. As vacinas disponíveis para a prevenção ou tratamento após a infecção são comprovadamente eficazes, porém apresentam elevado custo de produção e riscos de biossegurança. Uma preparação vacinal eficaz que combine elevada resposta imune mediada por anticorpos neutralizantes, com um nível satisfatório de resposta imune celular, pode levar à proposição de uma nova e mais potente vacina contra a raiva. Diversas tecnologias podem dar origem a essa preparação, sendo que a obtenção de uma vacina baseada em partículas semelhantes a vírus (VLPs) ou pseudopartículas, contendo a glicoproteína imunogênica do vírus da raiva e a proteína de matriz do vírus da raiva, constitui-se em uma estratégia muito promissora. A utilização de baculovírus recombinante/célula de inseto como sistema de expressão é uma estratégia que pode levar a um padrão de resposta imune protetor e tem sido bastante utilizado em outras vacinas. O presente trabalho se ateve em estudar as melhores condições de coinfecção dos baculovírus recombinantes em células Sf9 a fim de se maximizar a produção de VLPs da raiva, definindo os valores ótimos de MOI (entre 0,1 e 12 pfu/cel), TOI (entre 0 e 36h), TOH (entre 24 a 120h) e razão entre os MOIs da coinfecção (entre 1,5 a 2,5). Simultaneamente foram realizados estudos cinéticos de crescimento, infecção e metabólicos das células Sf9. Dessa forma, foi construído um sistema de baculovírus recombinante capaz de produzir VLPs contendo a glicoproteína (RVGP) e a proteína de matriz (RVM) do Lyssavírus rábico em células de Spodoptera frugiperda através da transposição dos genes de interesse no material genético encurtado do baculovírus, que é capaz de infectar as células Sf9, gerando a expressão das proteínas de interesse. Os sistemas de cultura em frascos Schott (100 mL, 20 mL de volume de trabalho) e Erlenmeyer (500 mL, 150 mL volume de trabalho) foram utilizados para realizar os estudos de otimização através de delineamentos estatísticos experimentais multivariados. Nas condições ótimas definidas nestes sistemas foram realizados experimentos confirmatórios em biorreator com volume de trabalho de 1L. Através de modelagem matemática foram definidos os valores ótimos para a coinfecção, tendo sido o MOI de BVG de 4,8 pfu/cel, BVM de 2,3 pfu/cel, TOH de 108 horas e TOI de 24 a 35 horas. Os experimentos em biorreator mostraram resultados promissores para a continuidade do desenvolvimento desta tecnologia de produção de VLPs da raiva.Rabies control has been a global challenge. While developing countries continue to implement basic measures to prevent human and animal rabies, countries where rabies is a controlled infection in urban areas are looking for effective ways to combat it in the wild. Vaccines available for prevention or treatment after infection are proven to be effective, but present high production costs and biosafety risks. An effective vaccine preparation that combines a high neutralizing antibody-mediated immune response with a satisfactory level of cellular immune response may lead to the proposition of a new and more potent vaccine against rabies. Several technologies can give rise to this preparation, and obtaining a vaccine based on virus-like particles (VLPs) or pseudoparticles, containing the immunogenic rabies virus glycoprotein and the rabies virus matrix protein, constitutes in a very promising strategy. The use of recombinant baculovirus/insect cell as an expression system is a strategy that can lead to a protective immune response pattern and has been widely used in other vaccines. The present work focused on studying the best conditions for co-infection of recombinant baculoviruses in Sf9 cells in order to maximize the production of rabies VLPs, defining the optimal values of MOI (between 0.1 and 12 pfu/cel), TOI (between 0 and 36h), TOH (between 24 and 120h) and ratio between the coinfection MOIs (between 1.5 and 2.5). Simultaneously, kinetic studies of growth, infection and metabolism of Sf9 cells were performed. Thus, a recombinant baculovirus system capable of producing VLPs containing the glycoprotein (RVGP) and the matrix protein (RVM) of the rabies Lyssavirus in Spodoptera frugiperda clone 9 cells were constructed through the transposition of the genes of interest in the shortened genetic material of the baculovirus, which is capable of infecting Sf9 cells, generating the expression of the proteins of interest. The Schott (100 mL, 20 mL working volume) and Erlenmeyer (500 mL, 150 mL working volume) flask culture systems were used to carry out the optimization studies through multivariate experimental statistical designs. Under the optimal conditions defined in these systems, confirmatory experiments were carried out in a bioreactor with a working volume of 1L. Through mathematical modeling, the optimal values for co-infection were defined, with a BVG MOI of 4.8 pfu/cel, BVM of 2.3 pfu/cel, TOH of 108 hours and TOI of 24 to 35 hours. The bioreactor experiments showed promising results for the further development of this rabies VLP production technology.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPJorge, Soraia Attie CalilNúñez, Eutimio Gustavo FernándezGuardalini, Luis Giovani de Oliveira2021-11-30info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/87/87131/tde-14052024-093736/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-08-18T14:55:02Zoai:teses.usp.br:tde-14052024-093736Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-08-18T14:55:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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