Vacinas de nova
geração para
Rotavirus
Ciência em Portugal – Ciência 2007
A5 – Biologia, Biotecnologia, Bioquímica
Lisboa, 13/Abril/2007
Paula Alves
Rotavirus
¾
Causa de
~ 40%
das hospitalizações devidas a Gastroenterites agudas
¾
Aprox.
600.000
mortes/ano em 111 millhões de episódios de diarreia aguda em
crianças com idades inferiores a 5 anos)
Vacinas para ROTAVIRUS
(no mercado desde 2006)
Virus atenuados em cultura
RotaTeq
TM
(aprovada pela FDA)
Rotarix
TM
(aprovada pela EMEA)
VP
2
VP
4
VP
6
VP
7
VP
3
VP
1
98 nm
Reoviridae Family
VACINAS DE NOVA GERAÇÃO
i. Eficazes - mimetizam particulas virais nativas
(conformação e apresentação dos antigénios ao sistema imunitário)
ii. Seguras (não contêm material genético – ADN e ARN)
iii. Custos reduzidos (após optimização dos processos de produção)
VLP’s (Virus Like Particles) – Partículas Semelhantes a Vírus
VLP’s já no mercado:
¾
Hepatite B (desde 1986)
¾
2006 - Virus do Papiloma Humano (HPV)
:
Gardasil® e Cervarix®
Primeira vacina no mercado contra o cancro cervical
VLP’s com
UMA única
~ 75 nm
~ 64 nm
Rotavirus-Like Particles
¾
VLP para PPV (irá ser comercializada pela Ingenasa
(Espanha)
¾
VLP candidata para HIV (utilizada em testes de diagnostico
pela Innogenetics (Bélgica)
@ Lab
TCA
Desenvolvimento
de Bioprocessos
para produção de
Rota
VLPs
Expressão
das proteínas
“Re-desenhar” o
genoma do
Baculovirus
(a nível dos
promotores dos genes
das proteinas
recombinantes)
“Re-desenhar”
estratégias de
infecção
(MOI and TOI)
Monomeros das
proteínas virais nas
proporções e nos
tempos ideais
Membrana Nuclear
Membrana Celular
Infecção com 3 Baculovirus Recombinantes
(transportam genes que codificam as
Infecção
Caracterização das
cinéticas de infecção
dos baculovirus
Tráfego viral na
célula hospedeira
Purificação
VLPs Purificação
Montagem VLPs
Montagem em
partículas formadas
correctamente (três
camadas)
Estratégias de
assembly/disasembl
y/reasembly
Replicação do
transADN (vp2, vp6
and vp7)
Transcrição - mARN
(vp2, vp6 and vp7)
Produção das
proteínas recombinantes
(VP2, VP6 and VP7)
Expressão dos genes
MODELAÇÃO DA PRODUÇÃO
DE VLP’s PARA ROTAVIRUS
j
Colaboração com grupo Rui Oliveira
Cinéticas de Infecção
do Baculovirus
e tráfego viral
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 0 24 48 72 96 120 144 Time (hpi) 0 1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 9,0 Ni (Cell.m l -1)× 10 6 V (Viru s.m l -1)× 10 6Sintese do mARN
0 2 4 6 8 10 12 RNA 7 (C opies DNA .cell -1)× 10 3 0 24 48 72 96 120 144 Time (hpi)Protein Production
Produção de Proteinas
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 0 24 48 72 96 120 144 Time (hpi) VP 7 (A U.m l -1)× 10 3Expressão dos genes
Desenvolvimento de
Bioprocessos para
produção de Rota
VLPs
Re-desenhar o
genoma do
Baculovirus
“Re-desenhar”
estratégias
de infecção
Expressão
das proteínas
Monomeros das
proteínas virais nas
proporções e nos
tempos ideais
(Estequiometria e
termodinâmica)
1. Antonis AF, Bruschke CJ, Rueda P, Maranga L, Casal JI, Vela C, Hilgers LA, Belt PB, Weerdmeester K, Carrondo MJ, Langeveld JP., 2006. A novel recombinant virus-like particle vaccine for prevention of porcine parvovirus-induced reproductive failure. Vaccine, 24(26): 5481-90
2. Vieira, HLA, Estevão, C, Roldão, A, Peixoto, C, Sousa, M, Cruz, PE, Carrondo MJT, Alves, PM (2005) “Triple layered rotavirus VLP assembly: kinetics of vector replication, mRNA stability and recombinant protein production”, Journal of Biotechnology, 120: 72-82
3. Vieira, HLA, Pereira, ACP, Carrondo, MJT, Alves, PM (2006) “Catalase effect on apoptosis for the improvement of recombinant protein production in baculovirus-insect cell system”, Bioprocess Biosystems Engineering., 29, 409-414.
4. Peixoto, C, Sousa, MFQ, Silva, AC, Carrondo, MJT, Alves, PM (2007) “Downstream Processing of Triple-layered Rotavirus Like Particles”, Journal of Biotechnology, 127, 452-461
5. Roldão, A, Vieira HLA, Alves, PM, Oliveira, R, Carrondo, MJT (2007) Intracellular dynamics in Rotavirus-like particles production: Evaluation of multigene and monocistronic infection strategies. Process Biochemistry, 41, 2188-2199.
