VACUNAS DERIVADAS DEL ANÁLISIS DE LOS GENOMAS: VACUNOLOGÍA INVERSA

VACUNAS DERIVADAS DEL ANÁLISIS DE LOS GENOMAS: VACUNOLOGÍA INVERSA Joilyneth Ferreira y Antonietta Porco RESUMEN Desde hace más de 200 años la vacuna

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VACUNAS DERIVADAS DEL ANÁLISIS DE LOS GENOMAS: VACUNOLOGÍA INVERSA

Joilyneth Ferreira y Antonietta Porco RESUMEN Desde hace más de 200 años la vacunación ha sido una herramienta muy efectiva en la prevención de enfermedades infecciosas; sin embargo, los métodos convencionales han fallado en proporcionar con éxito vacunas eficaces contra la mayoría de los patógenos. Los avances biotecnológicos recientes han permitido la secuenciación del genoma de numerosos microorganismos, revolucionando el enfoque en el desarrollo de vacunas, en donde la genómica entra a jugar un papel preponderante. Este nuevo enfoque ha sido denominado Vacunología Inversa y comienza por el análisis de las secuencias del genoma, mediante el uso de herramientas de bioinformática que permiten identificar los antígenos más probables a ser candidatos vacunales. Los candidatos

esde que en 1776 Edward Jenner vacunó exitosamente contra la viruela, muchas de las investigaciones se dedicaron al desarrollo de vacunas profilácticas. Ello ha proporcionado uno de los mecanismos más efectivos conocidos para la prevención de numerosas infecciones. De hecho, el desarrollo de las vacunas ha sido una de las contribuciones mas importantes del campo de la inmunología a la medicina en el s. XX, ya que ha permitido la erradicación de enfermedades infecciosas tan devastadoras como la viruela (Goldsby et al., 2000; Arnon y Ben-Yedidia, 2003). En la medicina veterinaria, las vacunas también han jugado un papel crucial, ya que han permitido el desarrollo de la industria ganadera moderna, disminuyendo la tasa de mortalidad de los animales al con-

son seleccionados en función de su predicción como proteínas de superficie o secretadas, para luego ser clonados, expresados y analizados para confirmar su localización celular in vitro y, empleando modelos animales, evaluar su inmunogenicidad y capacidad protectiva. Esta metodología fue empleada con éxito por primera vez con Neisseria meningitidis serogrupo B, abriendo el camino para su aplicación en otros patógenos de humanos como en el Virus de la Inmunodeficiencia Humana, entre otros. Recientemente, esta nueva metodología ha sido utilizada para identificar candidatos vacunales contra el patógeno bovino Theileria parva. Se describe el uso potencial de esta poderosa tecnología en la identificación de nuevos candidatos vacunales.

trolar infecciones de manera eficaz y menos costosa. Así mismo, ha sido de gran utilidad en el control de la rabia en los animales de vida silvestre, controlando esta enfermedad en las poblaciones salvajes y disminuyendo la transmisión a humanos y animales domésticos (Rogan y Babiuk, 2005). Durante el último siglo, el desarrollo de las vacunas ha pasado por diferentes etapas. Inicialmente se desarrollaron las vacunas de primera generación, utilizando al agente infeccioso muerto o atenuado, o empleando algún componente purificado del mismo. Posteriormente, el conocimiento de la patogénesis del microorganismo, la identificación de los principales factores de virulencia y la caracterización de la respuesta inmune después de la infección, permitió el desarrollo de vacunas de segunda generación, basadas en componentes antigénicos altamente

purificados (Del Giudice y Rappuoli, 1999a, b; Wack y Rappuoli, 2005). Lo anterior mejoró sustancialmente con el advenimiento de técnicas modernas en biología molecular y microbiología, que permitieron el desarrollo de las primeras vacunas recombinantes, como la vacuna contra la Hepatitis B (Raz et al., 1996). A pesar de los avances alcanzados, todos estos procedimientos están basados en el cultivo de los microorganismos, algo casi imposible de realizar en aquellos microorganismos no cultivables (Rappuoli, 2000, 2001a; Masignani et al., 2002). La publicación por primera vez de la secuencia completa del genoma de un microorganismo (Haemophilus influenza) por Fleischmann et al. (1995), marcó el inicio de una nueva era, la era genómica, revolucionando la investigación en el campo del diseño de las vacunas, especialmente

PALABRAS CLAVE / Bioinformática / Genómica / Neisseria meningitidis / Vacunas / Vacunología Inversa / Recibido: 14/09/2007. Modificado: 17/04/2008. Aceptado: 18/04/2008

Joilyneth Ferreira R. Licenciada en Bioanálisis, Universidad de Carabobo, Venezuela. Estudiante de Doctorado en Ciencias Biológicas, Universidad Simón Bolívar (USB), Venezuela. e-mail: [email protected] Antonietta Porco G. Licenciada en Biología y Doctora en Ciencias, Mención Biología Celular, Universidad Central de Venezuela. Profesora, USB, Venezuela. Dirección: Laboratorio de Genética Molecular Humana B, Departamento de Biología Celular, División de Ciencias Biológicas, USB, Apartado 89000, Caracas 1083-Venezuela. e-mail: [email protected].

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para aquellos microorganismos no cultivables. Hasta ahora, más de 1200 genomas han sido secuenciados y cientos están en proceso de serlo (http://wit.integratedgenomics.com/ GOLD/; http://www.ncbi.nlm.nih.gov/genomes/static/ gpstat.html). Esta avalancha de datos ha permitido, con la ayuda de la bioinformática, explorar los genomas en búsqueda de proteínas que pudiesen estar codificadas por los microorganismos, a fin de establecer candidatos vacunales potenciales. Este nuevo enfoque para el diseño de vacunas es conocido como vacunología inversa (Rappuoli, 2000, 2001b; Capecchi et al., 2004; Scarselli et al., 2005; Mora et al., 2006). Vacunología Inversa. Del Genoma al Antígeno El desarrollo de una vacuna comienza con la identificación, en el microorganismo, de componentes o estructuras únicas capaces de generar una respuesta inmune protectora; esto es, que sean capaces de activar la respuesta por las células T cooperadoras. Con las técnicas convencionales, éste puede ser un proceso largo y tedioso (Figura 1), ya que comúnmente se realizan pruebas de ensayo y error hasta encontrar el candidato más adecuado, sin tomar en cuenta la facilidad con que pueda ser cultivado el microorganismo en el laboratorio (Rappuoli, 2001b). Gracias al desarrollo y optimización de nuevas tecnologías en el Proyecto Genoma Humano se logró la completa automatización de la técnica de secuenciación del ADN, lo que conllevó a completar el conocimiento de los genomas de numerosos microorganismos. Ello generó una gran cantidad de datos y la Bioinformática, definida como el uso de técnicas y herramientas computacionales para el análisis de la información biológica, entró a jugar un papel muy importante. El auge de la informática, junto con el establecimiento de la Internet y de las bases de datos moleculares, han posibilitado en estos últimos años, grandes avances en el estudio de la información genética y ha permitido el desarrollo de programas que aceleran el estudio de numerosas variables, permitiendo el análisis de genomas en tiempos cortos (Lesk, 2002). Así, este nuevo enfoque, denominado por Rappuoli (2000) como vacunología inversa, cambió completamente la forma en la que se venía realizando el diseño de vacunas. La disponibilidad de la secuencia de los genomas de muchos microorganismos de importancia en salud humana y animal ha permitido descubrir nuevos antígenos que no habían podido ser encontrados por las técnicas convencionales. Una de las características de la vacunología inversa es que no se hace necesario cultivar el microorganismo (Figura 1), ya que el proceso comienza con la infor-

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mación del genoma en una base de datos. En primer lugar se realiza la selección de los candidatos vacunales, la cual se basa en el análisis que predice si es una proteína de membrana o es secretada y, en algunos casos, se emplean programas que permiten pronosticar las propiedades antigénicas al identificar las regiones de unión al complejo mayor de histocompatibilidad (MHC, del inglés major histocompatibility complex). Una vez seleccionados los candidatos vacunales, la secuencia de los genes que los codifican son amplificados mediante el uso de la reacción en cadena de la polimerasa (PCR, del inglés polymerase chain reaction) para posteriormente ser clonados, expresados y purificados como proteínas recombinantes que serán utilizadas en la inmunización de animales de experimentación para finalmente, ser evaluados en cuanto a la capacidad de inducir respuesta inmune protectora. Con este enfoque, Figura 1. Comparación entre la Vacunología Convencional los patógenos peligrosos de y la Inversa. manejar también pueden ser analizados fácilmente, comenzando el análi- de proteínas de membrana, extracelulares o sis del catálogo virtual de todos los posibles secretadas, las cuales son consideradas como antígenos proteicos codificados en el genoma candidatos vacunales ideales, ya que son más del patógeno, sin tener en cuenta de si estos accesibles a los anticuerpos que las proteínas son expresados in vivo o in vitro (Rappuoli, intracelulares. Sin embargo, estos algoritmos 2000). no siempre permiten predecir correctamenDesafortunadamente, en la te la localización celular de las proteínas vacunología inversa es difícil hacer una bue- (Chakravarti et al., 2001). Las estrategias na correlación patógeno-hospedador, debido basadas en la genómica para el desarrollo de al limitado conocimiento que pudiera tenerse vacunas dependen en alto grado del criterio de los candidatos antigénicos obtenidos por empleado para la selección (por análisis in sianálisis in silico, constituyendo esto un paso lico) de los antígenos potenciales. Diferentes limitante. Asimismo, no es capaz de identi- bases de datos pueden ser usadas para obteficar antígenos tales como polisacáridos, que ner secuencias genómicas que, con la comson componentes importantes de muchas binación apropiada de varios algoritmos y la vacunas exitosas y, finalmente, este enfoque evaluación crítica de la información generatiene dificultad en identificar antígenos res- da, son esenciales para la selección acertada tringidos CD1, tales como los glicolípidos, de los antígenos (Mora et al., 2003; Brusic y los cuales representan futuros candidatos va- Flower, 2004). cunales (Rappuoli, 2001b). No obstante, no Existe una gran variedad deja de ser una herramienta poderosa para de programas para realizar la búsqueda de el desarrollo de nuevas vacunas, específica- secuencias de ADN o proteínas en una base mente en microorganismos no cultivables, te- de datos (Tabla I). Los algoritmos más emniendo aún vigencia el desarrollo de vacunas pleados en el contexto del análisis de secuenpor los métodos convencionales en aquellos cias incluyen los métodos de búsqueda de microorganismos que así lo permitan. secuencias similares, tanto de ADN como de proteínas, así como la predicción de la localiLa Bioinformática en el Análisis de zación de la proteína en la célula, a partir de Genomas una secuencia aminoacídica. También existen bases de datos con los dominios de familias Existen programas basados de proteínas generadas de la comparación en algoritmos que permiten la identificación global de todas las secuencias de proteínas

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Tabla I PROGRAMAS Y BASES DE DATOS DISPONIBLES EN INTERNET PARA EL ANÁLISIS DE SECUENCIAS DE ADN Y PROTEÍNAS

secuenciados, incluso dentro de una misma especie, se puede analizar si los genes seleccionados como candidatos están conservados. Para ello se emplea un programa como el ClustalW (Tabla I), que permite el alineamiento de múltiples secuencias para DNA o proteínas, hasta que la identidad, similitud y diferencias puedan ser observadas. La relación en cuanto a evolución puede ser vista en este programa a través de cladogramas o filogramas. Del Candidato al Antígeno. Inmunogenicidad y Protección

disponibles (Bru et al., 2005). Por otra parte, existen programas que identifican péptido señal y su sitio de ruptura proteolítica, basado en una red neural dividida en grupos de secuencias de procariotas y eucariotas por separado (Nielsen et al., 1997). La mayoría de estas herramientas están disponibles en la web (www.ncbi.nlm.nih.gov/; Tabla I). Debido a que la activación de las células T cooperadoras es esencial para iniciar la respuesta inmune protectora, existen programas que permiten predecir

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regiones de unión al MHC de la clase I y/o II. También existen programas que permiten la predicción de los ligandos MHC de las secuencias de las proteínas basado en una matriz (De Groot et al., 2003), así como la localización de regiones de unión promiscuas que pueden unir a varios alelos HLA-DR (Singh y Raghava, 2001). Estas herramientas también se encuentran disponibles en la web (Tabla I). Finalmente, debido a la existencia de un gran número de genomas

Una vez efectuado el análisis in silico, resultando en la selección de un gran número de proteínas candidatas, lo siguiente es probar sus propiedades antigénicas. Mediante métodos moleculares relativamente simples, se procede a la amplificación por PCR de las secuencias codificadoras para su posterior clonación y expresión, y finalmente proceder a la purificación de los productos proteicos que serán empleados en la inmunización de ratones. El suero postinmunización obtenido de cada proteína es analizado para verificar su localización, predicha por la computadora, y su habilidad para producir una respuesta inmune. Para ello, el suero inmune es evaluado usando el análisis de Western blot con la proteína recombinante, con vesículas de membrana externa y con el extracto total del microorganismo para determinar, en primer lugar, si los anticuerpos son capaces de reconocer tanto a la proteína recombinante como a la proteína del patógeno y, en segundo lugar, para confirmar la localización de la proteína. Para verificar la presencia de dichas proteínas en la superficie del microorganismo y evaluar su inmunogenicidad, los sueros son analizados por medio de ELISA y por el análisis de tipos de células activadas por fluorescencia (FACS) para medir los títulos de anticuerpos y determinar la habilidad del antisuero para unirse a la superficie del microorganismo vivo (Mora et al., 2003). La forma directa de medir la eficacia protectiva de los antígenos candidatos es evaluar los sueros inmunes en un

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modelo animal en el que la protección sea dependiente del mismo mecanismo efector que en el humano o en el animal que se desee usar la vacuna. La falta de modelos animales fiables ha obstaculizado el desarrollo de vacunas, por lo que se han desarrollado ensayos in vitro alternativos (para medir actividad bactericida y opsonofagocitosis) para correlacionarlos con la eficacia de la vacuna en humanos o animales (Mora et al., 2003). De esta manera, la vacunología inversa ha permitido identificar exitosamente nuevos candidatos vacunales contra algunos patógenos humanos, así como para el desarrollo de vacunas de interés veterinario. Neisseria meningitidis serogrupo B. Pionero de la Vacunología Inversa Uno de los primeros ejemplos en donde fue aplicada exitosamente la vacunología inversa para la identificación de potenciales candidatos vacunales fue en el caso del patógeno humano Neisseria meningitidis serogrupo B (MenB). Esta bacteria es una de las principales causas, en todo el mundo, de meningitis bacteriana, sepsis grave y shock séptico; sin embargo, la mayoría de las infecciones conducen a un estado de portador asintomático. Se estima que ~10% de la población en circunstancias no epidémicas es portadora de este microorganismo (Stephens, 1999). Empleando los métodos tradicionales se han desarrollado vacunas contra los serogrupos A, C, Y y W135 (Gotschlich et al., 1969). Sin embargo, a pesar de los esfuerzos realizados, no se había podido desarrollar una vacuna efectiva contra el MenB debido a la variación de la secuencia de las proteínas de superficie y la reactividad cruzada del polisacárido capsular de este serogrupo con los tejidos humanos. Con la finalidad de identificar candidatos vacunales contra MenB, Pizza et al (2000) analizaron la secuencia del genoma de la cepa virulenta MC58 (Tettelin et al., 2000). Empleando los programas BLAST, FASTA, MOTIFS, FINDPATTERNS y PSORT, además de ProDom, Pfam y Blocks, fueron identificados 570 marcos de lectura abiertos que potencialmente codificaban para antígenos expuestos en la superficie o secretados, de los cuales 350 fueron expresados exitosamente en E. coli. Las proteínas recombinantes fueron purificadas y utilizadas para inmunizar ratones y el antisuero obtenido para cada una fue entonces analizado por ELISA y FACS para evaluar la localización celular de los antígenos en el meningococo. Fueron seleccionadas siete proteínas representativas para estudios posteriores, las cuales se denominaron antígenos de Neisseria derivados del genoma (GNA, del inglés genome Neisseria antigen). Cada una de estas proteínas presentó una respuesta

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inmune que inducía la actividad bactericida mediada por el complemento. La mayoría de los antígenos seleccionados fueron capaces de inducir protección cruzada contra cepas heterólogas, demostrando que los antígenos identificados por análisis in silico son buenos candidatos para el desarrollo clínico de una vacuna contra MenB. Por otro lado, muchas de las nuevas proteínas fueron lipoproteínas u otros tipos de proteínas asociadas a la superficie, con estructura globular y sin dominios transmembranales. Las nuevas proteínas frecuentemente tenían secuencias y múltiples epítopos protectivos conservados en la mayoría de las cepas; estas proteínas proveen una base óptima para el desarrollo de una vacuna nueva y eficaz (Pizza et al., 2000). Actualmente algunos de estos antígenos están siendo probados en ensayos clínicos. La vacunología inversa también ha sido utilizada para el desarrollo de vacunas contra otras bacterias patógenas para humanos como Streptococcus pneumoniae (Wizemann et al., 2001) Staphylococcus aureus (Etz et al., 2002), Bacillus anthracis (Ariel et al., 2002), Chlamidia pneumoniae (Capo et al., 2005), Porphyromonas gingivalis (Ross et al., 2001), incluyendo organismos intracelulares como Mycobacterium tuberculosis (Betts, 2002) y al protozoario Plasmodium falciparum (Long y Hoffman, 2002), entre otras. Virus de Inmunodeficiencia Humana: A la Caza de una Vacuna Efectiva En la mayoría de los casos las infecciones por virus no pueden ser atacadas una vez que se encuentran residiendo en el hospedero. En algunos casos, éste supera la infección y se hace inmune; en otros, pasa a ser un portador crónico del virus y en el peor de los casos le ocasiona la muerte. Es por ello que la mejor manera de prevenir la infección viral es la vacunación, algo que ha sido determinante en la erradicación de enfermedades como la viruela. Sin embargo, para algunos virus esto ha sido una tarea larga y laboriosa, sin haberse aún conseguido una vacuna efectiva. Tal es el caso del Virus de la Inmunodeficiencia Humana (VIH), causante del Síndrome de Inmunodeficiencia Adquirida (SIDA), patología que afecta gravemente al sistema inmune. La importancia de este mal es cada vez mayor, ya que las tendencias generales en la transmisión del VIH aumentan, siendo necesario incrementar los esfuerzos para su prevención (WHOUNAIDS, 2001). Muchas han sido las investigaciones orientadas al desarrollo de una vacuna efectiva, pero se han visto dificultadas debido a que existe ~15-20% de divergencia entre las secuencias de ácidos nucleicos del genoma del VIH-1 de los diferentes clados, y ~7-12% de variación dentro de un clado,

divergencias que pueden afectar la inmunogenicidad de las vacunas (WHO-UNAIDS, 2001). Por lo tanto, estas variaciones pueden impedir la protección cruzada entre clados contra el desafío con VIH -1 (De Groot et al, 2003). El establecimiento de secuencias altamente conservadas que sean también inmunogénicas ha sido obstaculizado por la falta de medios para analizar el gran número de variantes genómicas de VIH-1 (Altschul et al., 1997). Por ello, De Groot et al. (2003), basados en las secuencias genómicas de las diferentes variantes y empleando la combinación de los algoritmos Conservatrix y EpiMatrix, seleccionaron epítopos altamente conservados del virus y reconocidos por el MHC de clase I y II, para evaluar su inclusión en una vacuna. Fueron identificados epítopos de las secuencias genómicas de ocho de los genes del virus (env, gag, pol, rev, tat, vif, vpr, and vpu) provenientes de aislados de Latinoamérica, África, Asia, Islas del Pacífico, Europa y EEUU. Determinaron que muchos de ellos son altamente conservados, independientemente del clado o subtipo. El 43% de los péptidos contentivos de estos epítopos dieron respuesta en ensayos inmunogénicos, y 31 de estos 43 fueron nuevos epítopos altamente conservados del VIH-1. La identificación acertada de los epítopos conservados entre los diferentes clados mediante el uso de la bioinformática podría acelerar el desarrollo de una vacuna global contra el VIH-1. La vacunología inversa también ha sido de gran utilidad para el desarrollo de vacunas de virus emergentes como en el caso del Coronavirus asociado al Síndrome Respiratorio Agudo Severo (SARS), en donde la genómica ha jugado un papel crucial en la identificación de candidatos vacunales (Holmes y Enjuanes, 2003; Marra et al., 2003; Rota et al., 2003). Theileria parva. Antígenos Candidatos para el Desarrollo de Vacunas de Interés Veterinario Además del uso de la vacunología inversa para la identificación de candidatos vacunales contra patógenos que afectan humanos, ha sido de especial interés el uso de este nuevo enfoque para el desarrollo de vacunas para animales. Tal es el caso de Theileria parva, protozoario hemoparásito transmitido por garrapatas, causante de una enfermedad fatal que afecta al ganado vacuno, denominada Fiebre de la Costa Oriental. Uno de los métodos de inmunización que ha sido empleado contra este protozoario, es el denominado “infección y tratamiento”, donde se simula la infección con el parásito en el estadio de esporozoito infectivo proveniente de garrapatas infectadas y, a la vez, se trata al animal con tetraciclina (Radley et al.,

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1975). Aunque esta forma de inmunización ha sido utilizada exitosamente por más de dos décadas, ya que genera inmunidad protectiva mediada por el MHC de la clase I restringida a los linfocitos T CD8 citotóxicos (LTC), la elaboración y distribución de esta vacuna viva ha resultado dificultosa. Graham et al. (2007), basados en la secuencia del genoma de T. parva (Gardner et al., 2005), se propusieron desarrollar una vacuna de más fácil obtención y acceso, mediante vacunología inversa. Mediante el uso de los programas GlimmerM y Phat, identificaron en el genoma de este organismo secuencias que pudieran corresponder a genes y empleando programas tales como BLAST y SignalP identificaron cuales podrían codificar para proteínas de membranas o secretadas. De 55 candidatos, lograron clonar y expresar 36, después de la transfección transitoria en una línea celular de fibroblastos de piel de bovino. Evaluaron in vitro los productos de la expresión empleando LTC específicos de T. parva, lo que permitió la identificación de un antígeno (Tp2) con múltiples epítopos, que además resultó ser protectivo. Este antígeno es un atractivo candidato vacunal que está siendo evaluado para su uso como vacuna en un futuro cercano. Cabe destacar que la vacunología inversa también está siendo empleada para el desarrollo de una vacuna (Brayton et al., 2006) contra el hemoparásito Anaplasma marginale, que infecta al ganado vacuno; se espera que con este nuevo enfoque se logre una vacuna eficaz, ya que hasta la fecha ello ha sido infructuoso. Conclusión La disponibilidad de las secuencias de genomas completos de muchos patógenos, junto con el uso de las herramientas bioinformáticas, ha revolucionado el desarrollo de nuevas vacunas. Así mismo, la vacunología inversa ha permitido acortar el tiempo para la identificación de candidatos vacunales y aunque aún no se han alcanzado los resultados finales de este nuevo enfoque, ya que la mayoría de las investigaciones se encuentra en ensayos preclínicos, se espera que en un corto plazo se tenga una nueva generación de vacunas basadas en las predicciones por los análisis in silico de aquellos patógenos donde la vacunología convencional no ha sido exitosa. AGRADECIMIENTOS

Las autoras agradecen la colaboración de María Angélica Santana. REFERENCIAS Altschul SF, Madden TL, Schäffer AA, Zhang J, Zhang Z, Miller W, Lipman DJ (1997) Gapped

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VACCINES DERIVED FROM GENOME ANALYSIS: REVERSE VACCINOLOGY Joilyneth Ferreira and Antonietta Porco SUMMARY For more than 200 years, vaccination has been a very effective tool to prevent infectious diseases. Nevertheless, conventional methods have failed to provide efficient vaccines against the majority of infectious pathogens. Recent advances in biotechnology allowed sequencing the genomes of several microorganisms, and the use of a genomic approach has revolutionized vaccine development. This new approach has been named Reverse Vaccinology. It begins with the analysis of genome sequences and uses bioinformatics tools to allow scientists to identify the most probable antigens as candidates for a vaccine. These antigens are selected on the basis of the prediction of their secreted or

membrane structures. They are then cloned and analyzed in order to confirm their cellular location in vitro and to evaluate their immunogenic and protective capacity using animal models. This technology has been successfully used for the first time with Neisseria meningitidis serogroup B, opening the way for its application with other pathogens like the Human Immunodeficiency Virus. Recently, this new methodology has been used to identify vaccine candidates against the bovine pathogen Theileria parva. The potential use of this powerful technology for the identification of new vaccine candidates described.

VACINAS DERIVADAS DA ANÁLISE DOS GENOMAS: VACINOLOGIA REVERSA Joilyneth Ferreira e Antonietta Porco RESUMO Há mais de 200 anos a vacinação tem sido uma ferramenta muito efetiva na prevenção de enfermidades infecciosas; no entanto, os métodos convencionais têm falhado quando se trata de proporcionar com sucesso vacinas eficazes contra a maioria dos patógenos. Os avanços biotecnológicos recentes têm permitido a seqüenciação do genoma de numerosos microorganismos, revolucionando o enfoque no desenvolvimento de vacinas, onde a genômica entra a jogar um papel preponderante. Este novo enfoque foi denominado Vacinologia Reversa e começa pela análise das seqüências do genoma, mediante o uso de ferramentas de bioinformática que permitem identificar os antígenos mais prováveis a ser candidatos vacinais. Os candidatos são selecionados em fun-

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ção de sua predição como proteínas de superfície ou secretadas, para logo ser clonados, expressados e analisados para confirmar sua localização celular in vitro e, empregando modelos animais, avaliar sua imunogenicidade e capacidade protetiva. Esta metodologia foi empregada com sucesso por primeira vez com Neisseria meningitidis serogrupo B, abrindo o caminho para sua aplicação em outros patógenos de humanos como no Vírus da Imunodeficiência Humana, entre outros. Recentemente, esta nova metodologia tem sido utilizada para identificar candidatos vacinais contra o patógeno bovino Theileria parva. Descreve-se o uso potencial desta poderosa tecnologia na identificação de novos candidatos vacinais.

MAY 2008, VOL. 33 Nº 5

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