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https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/34572
IDENTIFICAÇÃO DE ANTÍGENOS ESPECÍFICOS PARA O DESENVOLVIMENTO DE UM SISTEMA DE DIAGNÓSTICO SOROLÓGICO DIFERENCIAL PARA ZIKA E DENGUE
Diagnóstico sorológico precoce diferencial
Predição de epítopos
Microarranjo
Colombarolli, Stella Garcia | Date Issued:
2018
Author
Advisor
Comittee Member
Affilliation
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto René Rachou. Belo Horizonte, MG, Brasil.
Abstract in Portuguese
A zika é uma arbovirose causada pelo Zika virus, gênero Flavivirus. A infecção por ZIKV está relacionada com complicações neurológicas graves, como a microcefalia e danos no SNC em recém-nascidos, que acontecem através da transmissão do vertical da gestante para o feto. Este fato, aliado a co-circulação de outros arbovírus e a dificuldade de diferenciar infecções
baseada em sintomas clínicos, especialmente nos momentos iniciais da doença reflete a necessidade de se desenvolver um teste diagnóstico diferencial específico para a zika. Os objetivos deste projeto foram: realizar a predição de epítopos para células B a partir das sequências de ZIKV; identificar epítopos antigênicos específicos do ZIKV com o potencial de
reação específica e diferencial entre DENV e ZIKV; desenhar peptídeos compostos pelos epítopos selecionados e testar o reconhecimento diferencial dos peptídeos produzidos. Para isso, foi feito o download de sequências sul-americanas e africanas do ZIKV, e as sequências de referência do DENV 1, 2, 3 e 4. Utilizando o preditor de epítopos para células B, foram identificadas 37 regiões para ZIKV e 37 correspondentes para a sequência polivalente de DENV. No intuito de identificar epítopos que pudessem ser reconhecidos preferencialmente por soros de pacientes infectados por ZIKV, foi feita uma análise in silico comparativa entre a composição destes epítopos em relação aos seus aminoácidos e as suas propriedades bioquímicas, além de estudos conformacionais. Desta forma, foram selecionados 20 epítopos. Esses epítopos foram base para a construção de 20 peptídeos, que foram comercialmente sintetizados e utilizados em experimentos de microarranjo proteico utilizando 41 amostras de soros de pacientes infectados pelo ZIKV ou pelo DENV, além de 10 soros de voluntários saudáveis. Foi encontrado uma padrão de distribuição distintos das amostras quando avaliadas a reatividade dos isotipos IgM e IgG separadamente, que reflete a cinética de soroconversão nas infecções naturais por Flavivirus. Os epítopos de ZIKV não apresentaram reconhecimento específico para o grupo de amostras positivas para zika, apesar de apresentarem reconhecimento diferencial significativo para o grupo de amostras positivas para dengue. Os dados levantados neste trabalho permitem dizer que a metodologia empregada in silico para a predição de epítopos para células B, bem como para a seleção destes epítopos para a validação in vitro foi executada com sucesso, contudo, não foi possível identificar um peptídeo capaz de reconhecer diferencialmente amostras de ZIKV e DENV.
Abstract
Zika fever is an arbovirusis caused by ZIKV, gender Flavivirus. ZIKV infection is related to severe neurological complications such as microcephaly and CNS damage in newborns, which occurs through the vertical transmission of the pregnant woman to the fetus. This fact, along the cocirculation of other arboviruses and the difficulty of differentiating infections based on clinical
symptoms, especially in the early stages of the disease, reflects the need to develop a specific differential diagnostic test for zika. The objectives of this project were: to perform the prediction for B cells epitopes from the ZIKV sequences; to identify ZIKV’s specific epitopes for differential reaction between DENV and ZIKV samples; to design peptides composed with selected epitopes and test the differential recognition of the ZIKV peptides synthesized. For this, South American and African sequences of ZIKV and the DENV 1, 2, 3 and 4 reference sequences were downloaded. Using a predictor for B-cell epitopes, 37 regions were identified for ZIKV and 37 corresponding for the DENV polyvalent sequence. In order to identify epitopes that could be recognized only by sera from patients infected by ZIKV, a comparative analysis was made between the composition of these epitopes in relation to their aminoacids and their physical-chemical properties, as well as conformational studies. Among these 37, 20 were selected. These epitopes were the basis for the construction of 20 peptides, which were commercially synthesized and used in protein microarray experiments using 41 serum samples from patients infected by ZIKV or DENV, in addition 10 sera from healthy volunteers was used. A distinct distribution pattern of the samples was found when evaluating the reactivity of IgM and IgG isotypes separately, which reflects the natural kinetics of seroconversion in natural infections by Flavivirus. The ZIKV epitopes did not show specific recognition for the zika positive sample group, although they showed significant differential recognition for the group dengue positive samples. The data collected in this work show that, although the methodology used in silico for the prediction of epitopes for B cells, as well as for the selection of these epitopes for in vitro validation was performed successfully, no differentially recognized peptides were identified.
Keywords in Portuguese
Zika virusDiagnóstico sorológico precoce diferencial
Predição de epítopos
Microarranjo
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