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A flagelina é um agonista natural do sensor TLR5 e do inflamassoma NAIP/NLRC4 que é responsável pela secreção de IL-1β e IL-18 e pela indução de morte celular necrótica, via ativação da caspase-1. Entretanto, nós observamos que a inserção da flagelina de B. subtilis no citosol celular por meio de vesículas lipídicas, induz um processo atípico de morte nos macrófagos peritoneais (PMs) deficientes em NLRC4, ASC e caspase-1/11. A morte dos PMs manteve seu resultado antimicrobiano, sendo acompanhada da liberação de IL-1α. A morte celular e a secreção das citocinas IL-1α e IL-1β, foi mediada por catepsinas lisossomais, sugerindo uma cooperação entre a via lisossomal e os inflamassomas nas respostas induzidas pela flagelina. Além disso, a flagelina de S. typhimurium foi capaz de induzir dano lisossomal e secreção de IL-1α e IL-1β mediada pelo eixo caspase-catepsinas, na ausência de carreadores, e estas citocinas tiveram um impacto na imunidade adaptativa induzida pela flagelina, no modelo de ativação de linfócitos T específicos por células dendríticas, in vitro. Flagellin is a natural agonist of TLR5 and NAIP/NLRC4 inflammasome that is responsible for IL-1β and IL-18 secretion and for the induction of a necrotic cell death, both mediated by caspase-1. However, we observed that flagellin from B. subtilis inserted into lipid vesicles, induced an atypical cell death in peritoneal macrophages (PMs) in the absence of NLRC4, ASC and caspase-1/11. This inflammasome-independent cell death retained its antimicrobial outcome, being accompanied with IL-1α secretion. Importantly, cell death and caspase-1-dependent IL-1α and IL-1β secretion were regulated by lysosomal cathepsins, suggesting a cooperation between the inflammasome and lysosomal pathway in response to flagellin. We also observed that flagellin from S. typhimurium is able to induce lysosomal damage and IL-1α and IL-1β secretion by PMs in the absence of a carrier, through a caspase-catepsins-dependent manner, and that cytokines were important to the ability of flagellin in to induce adaptive immune response by antigen-specific T cells.

BIM é uma proteína pro-apoptótica membro da família Bcl-2. No sistema imunológico, BIM foi descrita como reguladora da homeostase de linfócitos. Porém, ainda não foi estudado o papel do BIM no estabelecimento da resposta imune de linfócitos T CD8+. Sendo que os vetores adenovirais fortes ativadores da resposta, neste trabalho investigamos o papel de BIM na qualidade e frequência de linfócitos T CD8+ estimulados com Ad.cOVA. Camundongos C57Bl/6 selvagens, bim+/- e bim-/- foram imunizados com 2x106 PFU/100μl. Assim, observou-se uma redução da lise especifica e menor freqüência de linfócitos CD8+ produtores de IFNγ em camundongos bim-/-. Em paralelo, foi avaliada a resposta imune anti-tumoral destes camundongos sem encontrar diferencias significativas. A cinética da resposta efetora de linfócitos T CD8+ de camundongos bim-/- mostrou escassa perda das capacidades efetoras destes linfócitos, sendo o possível mecanismo para controlar a progressão tumoral. Em conclusão camundongos bim-/- apresentam uma menor freqüência de células efetoras, sugerindo um importante papel de BIM na produção de linfócitos T CD8+ antígeno-específicos trás a vacinação com Ad.cOVA. BIM is a pro-apoptotic member of the Bcl-2 protein family. In the immune system, BIM has been described as lymphocyte homeostasis regulator. However, the role of BIM in the establishment of the immune response of CD8+ T lymphocytes has not yet been studied. As the strong adenoviral vectors activating the response, we investigated the role of BIM in the quality and frequency of Ad.cOVA-stimulated CD8+ T lymphocytes. Wild C57Bl/6 mice, bim+/- and bim-/- were immunized with 2x106 PFU/100μl. Thus, a reduction of the specific lysis and decreased frequency of IFNγ producing CD8+ lymphocytes in bim-/- mice was observed. In parallel, the anti-tumor immune response of these mice was evaluated without finding significant differences. The kinetics of the effector response of CD8+ T lymphocytes from bim-/- mice showed little loss of the effector capacities of these lymphocytes, being the possible mechanism to control tumor progression. In conclusion, bim-/- mice show a lower frequency of effector cells, suggesting an important role of BIM in the production of antigen-specific CD8+ T lymphocytes after vaccination with Ad.cOVA.

INTRODUÇÃO: A imunoterapia baseada em células dendríticas derivadas de monócitos (MoDCs) constitui uma estratégia promissora para o tratamento de indivíduos infectados pelo HIV. Devido à sua notória plasticidade, populações heterogêneas de MoDCs podem ser obtidas in vitro, dependendo das condições da cultura. Consequentemente, a capacidade dessas células em secretar citocinas e expressar moléculas que participam do processo de apresentação antigênica (MHC, moléculas de adesão e coestimuladoras) é variável, podendo interferir no perfil e eficácia da resposta imune induzida pela terapia. Em nosso laboratório foi desenvolvido um protocolo clínico de vacinação terapêutica baseada em MoDCs e HIV autólogo inativado para o tratamento de indivíduos cronicamente infectados pelo HIV, não expostos à terapia antirretroviral. Deste modo tornou-se oportuna uma investigação in vitro mais aprofundada sobre a produção viral e as características das MoDCs utilizadas como produto vacinal. OBJETIVOS: Caracterizar o produto vacinal constituído por vírus autólogo e MoDCs de indivíduos infectados pelo HIV utilizados em imunoterapia, com relação a aspectos fenotípicos e funcionais. MÉTODOS: Foram incluídos no estudo 17 indivíduos cronicamente infectados pelo HIV, participantes de um estudo clínico de fase I/II de imunoterapia com MoDCs. Células mononucleares do sangue periférico (PBMCs) foram obtidas a partir de leucaférese e parte do material foi utilizada para isolamento e expansão de HIV em sistema de cultura autólogo ou alogênico. Outra parte das PBMCs foi utilizada como fonte de monócitos para diferenciação em MoDCs imaturas que foram pulsadas ou não com o HIV quimicamente inativado pelo aldrithiol-2 (HIV-AT-2), denominadas respectivamente MoDCs HIV-AT-2 e MoDCs maduras, e posteriormente ativadas com citocinas pró-inflamatórias. MoDCs foram avaliadas fenotípica e funcionalmente quanto à expressão de moléculas de superfície, capacidade fagocítica, potencial migratório, produção de citocinas e habilidade em gerar resposta celular in vitro, avaliada por meio da capacidade em induzir proliferação, produção de citocinas e atividade citotóxica em linfócitos T autólogos. RESULTADOS: O rendimento de partículas virais foi mais elevado quando a expansão do HIV foi realizada em sistema alogênico em comparação ao sistema autólogo. Após estímulo para maturação, tanto MoDCs maduras quanto MoDCs HIV-AT-2 apresentaram aumento na expressão de moléculas de coestimulação, ativação e migração, comparado às MoDCs imaturas. Com relação à caracterização funcional, observamos que MoDCs foram capazes de fagocitar partículas de dextran-FITC, exibiram baixo potencial migratório e baixa produção de citocina polarizante para Th1. Ainda, observamos reduzida atividade citotóxica induzida tanto por MoDCs HIV-AT-2 quanto por MoDCs maduras. Por outro lado, MoDCs HIV-AT-2 promoveram proliferação de linfócitos T autólogos e maior polifuncionalidade em células TCD4+ e TCD8+ em comparação às MoDCs maduras. CONCLUSÃO: A produção de vírus autólogo através de sistema alogênico resulta em maior rendimento viral e potencial imunogênico. O produto vacinal composto por MoDCs HIV-AT-2 é capaz de induzir resposta polifuncional antígeno especifica in vitro INTRODUCTION: Immunotherapy based on monocyte-derived dendritic cells (MDDCs) is a promising strategy for the treatment of HIV-infected individuals. Due their plasticity, using different combinations of cytokines cocktail in vitro it is possible to obtain a heterogeneous MDDCs population. Consequently the capacity of these cells to secrete cytokines and express molecules that participate in antigen presentation varies (MHC, adhesion and costimulatory molecules) and can interfere in the profile and efficacy of the immune response induced by this therapy. A clinical trial was conducted in our laboratory to evaluate a immunotherapy based on dendritic cells sensitized with autologous inactivated HIV for the treatment of antiretroviral naive chronically HIV-infected individuals. Therefore, it was a good opportunity to study deeply the virus production and expansion in vitro and to characterize MDDCs used as a vaccine. OBJECTIVE. To characterize MDDCs in context of their phenotype and function as well as investigating viral production and expansion in autologous and allogenic systems. METHODS: 17 patients underwent apheresis before vaccination and their peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) were used for autologous virus production and expansion of the virus was carried out in both autologous and allogenic systems. Monocytes were differentiated into immature MDDCs that were pulsed/or not with autologous chemically (aldrithiol-2) inactivated HIV particles (HIV-AT-2). These pulsed (HIV-AT-2 MDDCs) and non-pulsed (mature MDDCs) cells were then activated by proinflammatory cytokines. Phenotypic (cell surface marker) and functional analysis (phagocytosis, transmigration and cytokines production) of MDDCs and their priming and stimulation of lymphocyte (proliferation, polyfunctionality and cytotoxicity) was performed using flow cytometry. RESULTS. Viral yield was higher when expanded in allogenic compared to autologous system. After stimulation with proinflammatory cytokines, both HIV-AT-2 MDDCs and mature MDDCs presented increased costimulation expression, activation and migratory molecules compared to immature MDDCs. Regarding to functional characterization, we observed that MDDCs were able to phagocytize FITC-Dextran and exhibitted a low migratory potential and low production of Th1 polarizing response cytokines. Moreover we observed reduced cytotoxic activity induced by HIV-AT-2 MDDCs and mature MDDCs. On the other hand we also observed that HIV-AT-2 MDDCs were capable of inducing proliferation and polyfunctionality of autologous CD4+ and CD8+ T-lymphocytes compared to mature MDDCs. CONCLUSION. Allogenic system was found to be more efficient in increased viral yield in relation to autologous system. Besides, virus expanded in allogenic system showed a more immunogenic profile. Vaccine product (HIV-AT-2 MDDCs) was able to induce antigen specific polyfunctional response

O câncer cervical representa a terceira causa de morte por câncer em mulheres e está associado a infecções persistentes pelo Vírus do Papiloma Humano (HPV) em mais de 99% dos casos. Evidências sólidas mostram que a expansão de Células Mielóides Supressoras (MDSC) e fatores solúveis como a interleucina IL-10 são importantes mediadores da evasão tumoral à resposta imunológica contra tumores, que limita a eficácia de imunoterapias. Dada a importância epidemiológica dos tumores induzidos por HPV e a necessidade eminente do desenvolvimento de imunoterapias ativas contra essas lesões, desenvolvemos durante os últimos 12 anos, uma estratégia vacinal terapêutica baseada em DNA. Esta vacina codifica a proteína E7 do HPV-16 fusionada à glicoproteína D (gD) do Vírus Herpes Simplex do tipo 1 (HSV-1), denominada pgDE7h. O presente trabalho propôs a investigação de estratégias que restringem a imunossupressão, baseadas em um plasmídeo que codifica o receptor solúvel da citocina IL-10 (pIL10R) e da quimioterapia com gencitabina, na potencialização da vacina pgDE7h para controlar o crescimento de tumores que expressam as proteínas E6 e E7 do HPV-16 em modelo murino (células TC-1). Foi possível observar um atraso no crescimento do tumoral a partir da combinação da vacina com o pIL-10R. Adicionalmente, a utilização da eletroporação como método de entrega dos plasmídeos aumentou a proteção terapêutica para 90% e 60% quando os animais foram imunizados 5 ou 14 dias após o desafio, respectivamente. A combinação dos plasmídeos foi ainda capaz de elevar o número de linfócitos T CD8+ E7-específicos ativados, encontrados sistemicamente e no sítio tumoral. No consócio da imunização com a pgDE7h à gencitabina, foi possível observar um efeito sinérgico dessa associação, que aumentou a proteção antitumoral de 20% para 100% de animais livres de tumor, concomitante ao controle da expansão de populações imunossupressoras no baço. Além disso, a quimioimunoterapia administrada até 14 dias após o desafio com as células tumorais mostrou-se protetora em modelo de recidivas, simuladas por meio de transplantes subsequentes de células tumorais. Na busca de um protocolo vacinal com maior viabilidade clínica, combinamos a coadministração dos plasmídeos pgDE7h e pIL- 10R com o tratamento com gencitabina. Esta combinação terapêutica mostrou-se mais eficiente, onde se observou um aumento robusto da ativação de linfócitos T CD8+ E7-espefíficos, com regressão completa de tumores pré-estabelecidos. Em suma, esses resultados evidenciam que a associação de abordagens terapêuticas pode superar barreiras imunológicas presentes no ambiente tumoral e aumentar as chances de sucesso clínico do tratamento proposto. Cervical cancer represents the third cause of cancer death among women, which is associated with persistent Human Papilloma Virus (HPV) infection in more than 99% of cases. Solid evidences show that the expansion of Myeloid-derived Suppressor Cells (MDSC) and soluble factors, such as IL-10, are important mediators of immune evasion mechanisms expressed by tumor cells, that limits the efficacy of immunotherapeutic approaches. Given the epidemiological importance of HPVinduced tumors and the crucial importance of developing active immunotherapies against neoplasias, during the past 12 years, we have been developing a DNA-based therapeutic vaccine strategy encoding the HPV-16 E7 protein fused to the Herpes Simplex Virus type 1 (HSV-1) glycoprotein D (gD), named pgDE7h. This work aimed to investigate the potential role of immunossupression restriction using a plasmid encoding the soluble IL-10 receptor (pIL10R) and the chemotherapeutic drug gemcitabine to enhance in enhancing the pgDE7h vaccine potency in the control of tumors expressing HPV-16 E6 and E7 proteins in a murine model (TC-1 cells). It was possible to observe a tumor growth delay after combining the vaccine with pIL-10R. Additionally, the use of electroporation as a plasmid delivery method provided a therapeutic protection of 90% and 60% when the animals were immunized 5 or 14 days after challenge, respectively. The combination of plasmids was also capable to increase substantially the numbers of activatedE7-specific CD8+ T lymphocytes both systemically and at the tumor site. When pgDE7h immunization was combined to chemotherapy, we observed a synergistic effect, which increased the antitumor protection from 20% to 100% and promoted the control of immunosuppressive cell populations in the spleen. It was possible to maintain the high antitumour protective effects of the chemo-immunotherapy when the animals were immunized 14 days after tumor cell challenge and tumor relapses after subsequent challenges with tumor cells. To search a vaccine protocol with greater applicability in a clinical setting, we combined co-administration of pgDE7h and pIL-10R and gemcitabine treatment. Our data showed that the combined treatment induced a robust increase in the activation of CD8+ T lymphocytes and a complete regression of pre-established tumors. All together, these results show that the combination of therapeutic approaches can overcome immunological barriers present in the tumor environment and increase the chances of clinical success of the propose therapeutic treatment.

INTRODUÇÃO: A infecção por HIV-1 é um grave problema de saúde pública causando elevada taxa de morbidade e mortalidade. Entretanto, alguns indivíduos são considerados resistentes à infecção por HIV-1, mesmo após repetidas exposições ao vírus. Vários fatores imunológicos e genéticos podem estar associados a resistência à infecção, como ativação de componentes da imunidade inata e também devido ao baixo perfil de ativação das células T. É possível que nos indivíduos expostos e não infectados por HIV-1 (ENI) ocorra uma importante atuação das células T secretoras de IL-17 e IL-22, e também as células T reguladoras, pois são necessárias para a manutenção e homeostase das mucosas associadas ao intestino (GALT). OBJETIVO: Avaliar o fenótipo e a função de células TCD4+ e TCD8+ em casais sorodiscordante ao HIV-1, compostos por indivíduos ENI e os parceiros infectados por HIV-1. MÉTODOS: Os casais sorodiscordantes ao HIV-1, consistiam de 23 indivíduos expostos não-infectados (ENI), 14 mulheres e 9 homens, com mediana de 41 anos e 21 parceiros infectados por HIV-1 (HIV), 20 homens e 1 mulher com mediana de 41 anos. Os controles saudáveis foram 24 indivíduos (14 mulheres e 10 homens) com mediana de 37 anos. Os casais sorodiscordantes foram compostos por 16 heterossexuais e 7 homossexuais, com tempo de relacionamento de 13 anos. As frequências de células Th17, Th22 e Tc22, as células T polifuncionais foram analisadas em células mononucleares (CMNs) do sangue periférico, estimulados com peptídeos da região Gag do HIV-1 e da enterotoxina B do Staphylococcus aureus (SEB), a frequência de células T reguladoras, o perfil fenotípico de exaustão/diferenciação e a expressão da integrina alfa4?7 e CCR9 em células T, foram realizados por citometria de fluxo. RESULTADOS: No grupo HIV, as células T CD4+ e CD8+ do sangue periférico mostrou maior frequência de CD95 e PD-1 e baixa expressão de CD127 comparado ao grupo ENI e controle. A frequência de células Th17 em CMNs aumentou nos grupos ENI e HIV-1 na condição sem estímulo, contudo, após estímulo com os peptídeos da região p24 da Gag do HIV-1 induziu resposta somente no grupo HIV-1. O grupo ENI mostrou resposta antígeno-especifica somente para IL-22. Além disto, avaliando as células Tc22 e Th22, foi verificado aumento da resposta aos peptídeos da Gag e também ao SEB, nos grupos HIV e ENI. A presença de células T polifuncionais antígeno-especificas, secretoras de 5-4 citocinas, foi detectada apenas em células T CD38+ no grupo HIV, enquanto os indivíduos ENI mostraram resposta polifuncional por células T CD38- somente ao estímulo policlonal por SEB. Uma diminuição do número absoluto de células T reguladoras (CD4+CD25+CD127low/-Foxp3+) foi detectada no grupo HIV comparado ao ENI e controle, com maior expressão de moléculas HLA-DR e CD95. Além disto, foi detectado diminuição na frequência de células TCD8+ ?4?7+ no grupo ENI e de células TCD4+ alfa4beta7+ nos grupos ENI e HIV. Houve uma correlação positiva entre as células Tc22 e Th22 com as células TCD8+ e TCD4+ que expressam alfa4beta7, no grupo ENI e HIV-1. CONCLUSÃO: Os indivíduos ENI são capazes de desenvolver resposta antígeno-específicas relacionadas com a IL-22, que possui importante função na imunidade de mucosas. Além disto, mostram presença de células T polifuncionais com baixo perfil de ativação a estímulo policlonal. Os dados evidenciam que os indivíduos ENI, mostram indução de células Tc22, aumento de expressão de moléculas de migração para o intestino e equilíbrio entre as células efetoras e Treg, que em conjunto, devem exercer importante papel para a resistência à infecção por HIV-1 INTRODUCTION: The HIV-1 infection is a major public health problem causing high morbidity and mortality. However, some individuals are considered resistant to HIV-1 infection even after repeated HIV-1 exposures. Several immunologic and genetic factors could be associated with the resistance to infection, such as activation of innate immunity components and due to the low profile of T-cell activation. It is possible that in HIV-1 exposed uninfected individuals (EU) occurs an important activity of the T cells secreting IL-17 and IL-22, including regulatory T cells, which are necessary to maintenance of homeostasis of gut-associated lymphoid tissue (GALT). AIM: To evaluate the phenotype and function of CD4+ and CD8+ T cells in HIV-1-serodiscordant couples, composed by the EU individuals and the infected HIV-1 partners. METHODS: The HIV-1-serodiscordant couples consisted of 23 EU individuals, 14 women and 9 men, with a median age of 41 years and 21 partners infected by HIV-1, 20 men and 1 woman, with a median of 41 years. Healthy controls consisted of 24 individuals (14 women and 10 men) with a median age of 37 years. The serodiscordant couples were composed by 16 homosexuals and 7 heterosexuals, reporting a median relationship duration of 13 years with a single partner. The frequency of Th17, Th22 and Tc22 cells, the polyfunctional T cells were assessed in mononuclear cells (MNCs) from peripheral blood, stimulated with the peptides from the gag region of HIV-1 and enterotoxin B from Staphylococcus aureus (SEB), the frequency of regulatory T cells and the exhaustion/differentiation phenotypic profile and expression of integrin alfa4beta7 and CCR9 in T cells were assessed by flow cytometry. RESULTS: In HIV group, CD4+ and CD8+ T cells from peripheral blood showed a higher frequency of PD-1, and CD95 and low expression of CD127 compared to ENI and control groups. The frequency of Th17 cells in MNCs increased in ENI and HIV-1 groups in the unstimulated conditions, however, upon stimulation with p24 peptides of HIV-1 Gag induced response only in HIV-1 group. The ENI group showed antigen-specific response only for IL-22. Moreover, evaluating the Tc22 and Th22 cells, it was found increased response to Gag peptides and also for SEB in both, HIV and ENI groups. The presence of polyfunctional antigen-specific T cells secreting 5-4 cytokines, was only detected in CD38+ T cells from HIV group, while ENI individuals showed polyfunctional CD38- T cells response only with the polyclonal stimulus with SEB. A decreased absolute number of regulatory T cells (CD4 + CD25 + CD127low /-Foxp3 +) was detected in HIV group compared to the EU and control groups, with higher expression of HLA-DR and CD95 molecules. In addition, it was detected decreased frequency of CD8+ alfa4beta7 + T cells in the ENI group and CD4+ alfa4beta7+ T cells in both, ENI and HIV groups. There was a positive correlation between Tc22 and Th22 cells with the CD8+ and CD4+ T cells expressing alfa4beta7, in the ENI and HIV-1 groups. CONCLUSION: The EU individuals are able to develop antigen-specific response related to IL-22, which has an important function in the mucosal immunity. In addition, showed presence of polyfunctional T cells with low activation profile to polyclonal stimuli. The data show that the EU individuals, showed induction of Tc22 cells, increased expression of homing molecules into the intestine and balance between effector cells and Treg cells, which together, must play an important role in the HIV-1 resistance

A exocitose de grânulos secretórios é o principal mecanismo efetor de células TCD8+. No entanto, pouco se sabe sobre a composição dos grânulos líticos dessas células. Resultados prévios do nosso grupo identificaram algumas dezenas de novas proteínas desses grânulos. Dentre elas foi identificada Gal-1. A literatura relata que Gal-1 age por via exógena através de sua secreção por via não convencional. Dados iniciais do nosso grupo apontam um novo cenário para esta proteína no qual ela está presente em grânulos citotóxicos. Através das técnicas de microscopia eletrônica e confocal e de ensaios de citotoxicidade, nossos resultados sugerem que Gal-1 participa do papel citotóxico das CTLs modulando a via dos receptores de morte FAS-FASL. Nós também mostramos que Gal-1 interfere com o tempo de contato entre APCs e linfócitos TCD8+, com a ativação dessas células e com o controle da proliferação dos linfócitos. Nossos resultados apontam um novo cenário para Gal-1, no qual ela está presente em grânulos líticos das CTLs e está relacionada a resposta efetora dessas células. Exocytosis of secretory granules is the main effector mechanism of CD8+ T cells. In particular, little is known about CTLs lytic granules composition. Previous results from our group identified a few dozens of new proteins associated with these granules. Among them, we identified galectin-1. Literature reports the extracellular action of Gal-1. Initial data from our group suggested a new scenario for this protein, since Gal-1 was found inside cytotoxic granules. Here, we show by transmission electron and confocal laser scanning microscopy and cytotoxicity assays that Gal-1 has a role on CTL killing probably mediating the FAS-FASL pathway. We also show that Gal-1 is regulates the time of contact between APCs and TCD8+ lymphocytes, the activation of APCs and the proliferation of CD8 T cells. Taken together, our findings suggest a new scenario, in which Gal-1 is present in CTL granules and participates in cytotoxic effector response.

A formulação HIVBr18, previamente desenvolvida e testada, é uma vacina de DNA que codifica 18 epítopos CD4, promíscuos e conservados do HIV-1, e que após imunização de camundongos transgênicos para diversas moléculas de HLA de classe II humanas, observou-se proliferação de linfócitos T CD4+ e CD8+ e produção de IFN-? direcionadas a múltiplos epítopos codificados pela vacina. Abordamos aqui estratégias baseadas na fusão ou combinação dos epítopos codificados pela vacina HIVBr18 à glicoproteína D (gD) do HSV-1, e também na coadministração de plasmídeos que codificam citocinas (IL-2, -12, -15 e GM-CSF) visando aumentar a imunogenicidade de HIVBr18. A sequencia de DNA que codifica os 18 peptídeos da vacina HIVBr18 foi amplificada por PCR e clonada em um plasmídeo que abrigava a sequencia da gD do HSV-1. dando origem ao plasmídeo pVAX-gDh-HIVBr18. Animais imunizados com gDh-HIVBr18 apresentaram resposta imunológica similar ao grupo que recebeu somente HIVBr18, não sendo diferente também daqueles que receberam plasmídeos gDh-HIVBr18 que sofreram alterações nas sequências para melhorar o padrão de distribuição hidrofóbica e permitir a migração da proteína de fusão para o meio extracelular. Construímos e testamos um plasmídeo bicistrônico que expressa gDh e HIVBr18 isoladamente, mas também não observamos aumento na resposta imune induzida. A coadministração com o plasmídeo HIVBr18 e plasmídeos que codificam as citocinas IL-12, IL-15 e GM-CSF, proporciona um aumento na magnitude da resposta imunológica induzida contra o pool de peptídeos codificados pela vacina, entretanto sem alteração da amplitude da resposta. Além disso, o plasmídeo de GM-CSF induziu maior número de células T CD4+ polifuncionais. Demonstramos também que a coadministração do plasmídeo que codifica GM-CSF, induz uma resposta imune celular de maior magnitude mesmo em uma condição de dose reduzida. Entretanto, observamos que esta citocina não é um bom adjuvante quando utilizamos como vetor de imunização um adenovírus que expressa os 18 epítopos The formulation HIVBr18, previously developed and tested, is based on a DNA vaccine encoding 18 conserved and promiscuous HIV-1 CD4 epitopes and after immunization of transgenic mice for many human HLA class II molecules using this DNA vaccine, could be observed proliferation of CD4+ and CD8+ T cells and IFN-y production directed to multiple epitopes encoded by the vaccine. We intend to explore here, strategies based on fusion or combination of epitopes encoded by HIVBr18 vaccine with glycoprotein D (gD) of HSV- 1 and also the coadministration of cytokine-encoding plasmids (pIL-2, -12, -15 and pGM -CSF) aiming to enhance immunogenicity of HIVBr18. The DNA sequence of epitopes encoded by HIVBr18 vaccine was amplified by PCR and cloned into a plasmid that contained the sequence of gD, giving rise to plasmid pVAX-gDh-HIVBr18. After mice immunization, animals immunized with this construct showed similar immune response to the group that received HIVBr18, and also the group of animals that received gDh-HIVBr18 plasmid that had been modified by exchange in peptides order to assure to the molecule a better hydrophobic distribution and allow translocation to the extracellular face of cell membrane. We constructed and injected mice with a bicistronic plasmid expressing gDh and HIVBr18, simultaneously and isolated, but no increase in the magnitude of the immune response was observed. HIVBr18 coadministration with cytokine-encoding plasmids pIL-12, pIL-15 and pGM-CSF, provides an increase in the magnitude of immune response induced against the peptides encoded by the vaccine, and similar breadth. In addition, co-immunization with pGM-CSF induced greater number of polyfunctional CD4 + T cells. We also demonstrate that, even in a low dose approach coadministration of pGM-CSF induced a higher immune response than HIVBr18 alone in the same dose. However, we observed that this cytokine is not a good adjuvant when used in combination with an adenovirus that expresses the 18 HIV-1 epitopes.

Células dendríticas são importantes na interação dos sistemas imune inato e adaptativo, apresentando antígenos para linfócitos T CD4+ e CD8+ e induzindo respostas adaptativas contra estes. Elas são alvo de interesse no desenvolvimento de novas estratégias vacinais que visam o direcionamento de antígenos para as diferentes populações de DCs in vivo. Consiste na administração de anticorpos contra receptores da superfície da DC em fusão com o antígeno. Nós comparamos o direcionamento da proteína NS1 de DENV2 para as duas principais populações de DCs no baço, na presença de diferentes agonistas. Poly I:C é capaz de induzir as respostas de Linfócitos T CD8+ mais robustas, mas somente quando o antígeno é direcionado para a população de DCs CD8+DEC205+. Com CpG observamos resposta de células T CD8+ equivalente quando a proteína foi direcionada para qualquer uma das populações estudadas. Direcionamento com Poly I:C gerou proteção contra desafio por DENV2 quando NS1 é direcionada para a população de DCs DEC205+, sendo esta proteção dependente de Linfócitos T CD8+ e CD4+. Dendritic Cells are critical in the interaction between innate and the adaptive immune system, presenting antigens to T lymphocytes and inducing adaptive immune responses against these. DCs are target for development of new vaccine strategies based on targeting antigens to different DCs populations in vivo. This consists on the administration of antibodies specific to DC surface endocytic receptor fused to an antigen. In this study, we evaluated the differences in adaptive responses when the NS1 protein from the DENV2 was directed to the two main populations of DCs in the spleen along with different agonistic molecules. Highest CD8+ T cell responses were seen when Poly I:C was used, but only when directed to the CD8+DEC205+ DC population. In the presence of agonist CpG we observed similar responses when the protein was targeted to either CD8+DEC205+ or CD8-DCIR2+ DCs. In the presence of Poly I:C, only targeting to the DEC205+ DCs was able to protect mice against a challenge with DENV2. This protection was dependent on both CD8+ and CD4+ T cell responses.

O Antígeno 1 de Membrana Apical (AMA-1) é um dos mais promissores candidatos a vacina contra a fase sanguínea da malária. No presente estudo, geramos uma nova proteína recombinante baseada no ectodomínio de AMA-1 de P. vivax (PvAMA-1) a partir do gene sintético com códon otimizado para expressão secretada na levedura Pichia pastoris. Por ELISA, a proteína PvAMA-1 foi reconhecida por 62,5% dos soros de pacientes da Amazônia brasileira infectados por P. vivax. A imunogenicidade de PvAMA-1 foi avaliada em camundongos BALB/c, utilizando protocolos homólogos e heterólogos de indução e reforço com DNA plasmidial e/ou proteína recombinante, emulsificada em Adjuvante de Freund. Os resultados mostraram que a eficiência da imunização é dependente da presença da proteína emulsificada em adjuvante forte. As imunizações subseqüentes foram realizadas com a proteína recombinante emulsificada em diferentes adjuvantes: sais de alumínio (Alum), Monophosphoryl Lipid A (MPLA) de Bordetella pertussis, flagelina FliC de Salmonella Typhimurium, saponina Quil A e Adjuvante Incompleto de Freund (AIF). Os resultados demonstraram que as imunizações na presença de Quil A e AIF foram capazes de induzir altos títulos de anticorpos IgG e uma resposta de isotipos de IgG mais balanceada, caracterizando um padrão do tipo Th1/Th2. Títulos de anticorpos mais baixos, mas também expressivos, foram obtidos na presença de Alum, MPLA, Alum + MPLA e Alum + FliC. A análise da resposta proliferativa, por citometria de fluxo utilizando marcação com CFSE, mostrou que células esplênicas CD3+CD4+, assim como CD3+CD8+, de animais imunizados com PvAMA-1 na presença dos adjuvantes Alum, Alum + MPLA, Quil A e AIF foram capazes de proliferar especificamente in vitro. Por imunofluorescência, soros policlonais de camundongos imunizados com o antígeno na presença de MPLA e Quil A foram capazes de reconhecer a proteína nativa expressa em isolados de P. Vivax da Ásia. Visando futuros testes pré clínicos em primatas não humanos, a proteína PvAMA-1 foi produzida em boas práticas de laboratório (BPL) por uma companhia especializada e o potencial imunogênico da proteína foi confirmado em imunizações posteriores. Em conjunto, nossos resultados demonstram que PvAMA-1 é um antígeno promissor para ser explorado em protocolos de imunização contra malária vivax, individualmente, ou em combinação com outros antígenos. The Apical Membrane Antigen 1 (AMA-1) is one of the most promissing vaccine candidates against the erythrocytic stage of malaria. In the present study we generated a new recombinant protein based on AMA-1 ectodomain of P. vivax (PvAMA-1) using a synthetic codon optimized gene for yeast secreted expression. By ELISA, the protein PvAMA-1 was recognized by 62,5% of the sera from Brazilian Amazonia patients infected by P. vivax. The immunogenicity of PvAMA-1 was evaluated in BALB/c mice using homologous and heterologous protocols of prime and boost with plasmidial DNA and/or recombinant protein emulsified in Freund adjuvant. The results showed that the efficiency of immunization is dependent on the presence of a strong adjuvant. The following immunizations were conducted using the protein emulsified in different adjuvants: aluminium salts (Alum), Monophosphoryl Lipid A (MPLA) of Bordetella pertussis, flagelin FliC of Salmonella Typhimurium, saponin Quil A and Incomplete Freund\'s Adjuvant (IFA). The results showed that immunizations in the presence of Quil A e IFA were able to induce high IgG titers and a more balanced IgG isotypes response, featuring a standard type Th1/Th2. Lower antibody titers, but also significant, were obtained in the presence of Alum, MPLA, Alum + MPLA and Alum + FliC. The proliferative cellular analysis, by flow cytometry using CFSE staining, showed that splenic cells CD3+CD4+, as well as CD3+CD8+ from immunized mice that received PvAMA-1 with Alum, Alum + MPLA, Quil A and IFA were specifically able to proliferate in vitro. By immunofluorescence, the polyclonal sera from mice immunized with the antigen in the presence of MPLA and Quil A were able to recognize native protein expressed in Asian P. vivax isolates. Aiming future pre-clinical assays in non-human primates, the protein PvAMA-1 was produced in good laboratory practices (GLP) conditions by a specialized company and its immunogenic efficiency was confirmed in later immunizations. Altogether, our results showed that PvAMA-1 is a promissor antigen to be explored in immunization protocols against vivax malaria, individually, or combined with other antigens.

Anticorpos monoclonais (AcMos) para uso terapêutico correspondem a uma área importante na indústria de biofármacos, em especial os AcMos humanos, que apresentam menor probabilidade de elicitar imunogenicidade. O objetivo deste trabalho consistiu em obter AcMos humanos antitetânicos através da separação de linfócitos B produtores de anticorpos específicos utilizando o antígeno ou de plasmablastos. As células foram coletadas de doadores após vacinação e separadas por equipamento de cell sorter. As regiões variáveis dos anticorpos foram amplificadas e clonadas em vetores de expressão, que foram usados para transfectar transitoriamente células HEK293-F. O uso da toxina tetânica conjugada independentemente com dois marcadores, biotina e Alexa Fluor® 647, possibilitou a separação específica de linfócitos B produtores de AcMos antitetânicos, que foram avaliados por ELISA, western blotting e pela inibição da ligação da toxina ao gangliosídio GT1b. O ensaio in vivo mostrou proteção total dos animais contra a toxina tetânica quando três AcMos foram usados em conjunto. Monoclonal antibodies (mAbs) for therapeutic use correspond to a major area of the biopharmaceutical industry, especially human mAbs that are less prone to elicit immunogenicity. The objective of this work was to obtain anti-tetanus human mAbs through separation of memory B lymphocytes producing specific antibodies stained with the antigen or plasmablasts. Cells were collected from peripheral blood of donors after vaccination and separated through cell sorting. The variable regions of the antibodies were amplified and cloned in expression vectors for transient transfection of HEK293-F cells. The staining with the tetanus toxin labeled independently with two markers, biotin and Alexa Fluor® 647 allowed the separation of specific B lymphocytes producing anti-tetanus mAbs. The antibodies expressed were evaluated by ELISA, western blotting and the inhibition of the binding of the tetanus toxin to the ganglioside GT1b. The in vivo neutralization assay showed that a pool of three different mAbs were able to protect mice against the tetanus toxin.

A paracoccidioidomicose (PCM) é a micose sistêmica mais frequente no Brasil. Na última década, foi demonstrado que é possível enviar antígenos diretamente para as células dendríticas utilizando o anticorpo αDEC205 e na presença de um estímulo de maturação, o resultado é a indução de uma resposta imunológica. Verificamos que o anticorpo αDEC fusionado ao peptídeo P10 induziu uma resposta por células produtoras de IFN-γ após uma única dose em relação à administração de P10, mesmo tendo sido administrado em uma concentração menor. Entretanto, essa resposta não se manteve após segunda dose do anticorpo. Após desafio dos animais com P. brasiliensis, imunizados com duas doses do anticorpo quimérico, detectamos níveis de IFN-γ e IL-4 no tecido pulmonar estatisticamente maiores no grupo αDEC/P10 e ISO/P10 em relação à administração de P10, todos em presença de Poly I:C. Em ensaios de terapia, verificamos no pulmão de camundongos tratados com o anticorpo quimérico, principal órgão envolvido em modelo animal de PCM, baixa concentração de IFN-γ e IL-10 em relação aos controles. Em adição, ficou evidente que nos animais tratados com o anticorpo αDEC/P10 o tecido pulmonar está compatível com o tecido de animais não infectados, enquanto que na ausência de tratamento adequado encontramos aglomerados de leveduras e um tecido com aumento no infiltrado celular. Esses achados indicam uma boa evolução clínica em animais tratados e indicam que o direcionamento do P10 através do anticorpo quimérico αDEC/P10, na presença de Poly I:C, é uma estratégia promissora para terapia contra P. brasiliensis. Paracoccidioidomycosis (PCM) is the most common systemic mycosis in Brazil. In the last decade, it was demonstrated that antigens can be directly target to the dendritic cells using the antibody αDEC205 in the presence of a maturation stimulus, resulting in the induction of a strong immune response. We found that αDEC205 antibody fused to peptide P10 induced great response by IFN-γ producing cells after a single dose in relation to the administration of P10, although it has been administered in a lower concentration. However, this response was not maintained after second dose of antibody. Animals challenge with P. brasiliensis, after immunization with two doses of the chimeric antibody, produced high levels IFN-γ and IL-4 in lung tissue significantly higher in αDEC/P10 group in relation to the administration of P10, all in the presence of Poly I:C. In therapy assays, we found in the lungs of mice treated with the chimeric antibody, the main organ involved in an animal model of PCM, low concentration of IFN-γ and IL-10 compared to controls. In addition, it became evident that animals treated with αDEC/P10 antibody have a lung tissue much closer to that of non-infected tissue, while in the absence of suitable treatment we find clusters of yeasts and tissue filled with cellular infiltrates. Altogether, these findings show a clinical improvement in treated animals and indicate that targeting of P10 through the chimeric antibody αDEC/P10 in the presence of Poly I:C, is a promising strategy for therapy against P. brasiliensis.

Esporos de Bacillus subtilis apresentam propriedades adjuvantes, sendo capazes de aumentar a resposta humoral após a sua coadministração com antígenos misturados ou adsorvidos à sua superfície. Mas, para isso, é necessária a produção de esporos altamente purificados e com rendimentos elevados. Neste trabalho, realizamos com sucesso uma análise quantitativa das condições de esporulação e dos métodos de purificação, o que melhorou a reprodutibilidade do processo e a obtenção de amostras com elevado grau de pureza e rendimento. Avaliamos também as propriedades imunomodulatórias destes esporos, utilizando como antígeno modelo a proteína recombinante Gag-p24 do HIV-1. A coadministração, mas não a adsorção à superfície do esporo, aumentou a imunogenicidade do antígeno sem induzir efeitos deletérios após a administração parenteral em camundongos BALB/c e C57BL/6. Além de promoveram a ativação das APCs, os esporos interagem com receptores relacionados à imunidade inata, devido à ausência do efeito adjuvante em camundongos nocautes para TLR2. Esses resultados abrem perspectivas interessantes para a utilização de esporos como adjuvantes vacinais. Bacillus subtilis spores have been shown to behave as vaccine adjuvants, promoting the increase of antibody responses after co-administration with antigens either admixed or adsorbed on the spore surface. Nonetheless, such specialized application requires highly purified spore preparations at high yields. In this work, we successfully performed a systematic quantitative analysis of sporulation conditions and spore purification methods, which improved the reproducibility of the process and the obtainment of samples with high purity and yield. Afterwards, we further evaluated the immune modulatory properties of these spores using a recombinant HIV-1 Gag-p24 protein as a model antigen. The co-administration, but not adsorption to the spore surface, enhanced the immunogenicity of that target antigen, without inducing deleterious effects, after subcutaneous administration to BALB/c and C57BL/6 mice. Besides promoting activation of antigen presenting cells, spores interact with receptors related to innate immunity, due to the absence of the adjuvant effect on TLR2 knockout mice. These results open interesting perspectives for the use of B. subtilis spores as vaccine adjuvants.

O P. vivax é a segunda espécie mais prevalente causadora de malária no mundo. Medidas de controle ineficientes exigem o desenvolvimento de novas estratégias de prevenção, como vacinas, novas drogas e novos inseticidas. O objetivo geral do trabalho foi gerar uma formulação vacinal universal com proteínas e adenovírus recombinantes capazes de induzir anticorpos contra as diferentes formas alélicas da proteína circumsporozoíta (CSP) do P. vivax. As proteínas foram produzidas em E. coli e purificadas por cromatografia de afinidade e troca iônica. A obtenção destas proteínas nos permitiu testar qual seria a melhor formulação vacinal para a indução de anticorpos contra as três formas alélicas da proteína CSP de P. vivax (PvCSP). Anticorpos específicos reconheceram esporozoítas do P. vivax por imunofluorescência. Por fim testamos o uso de dois adenovírus recombinantes, um símio e um humano, deficientes em replicação, expressando as três regiões imunodominantes da proteína PvCSP em fusão. Estes foram capazes de induzir resposta imune específica contra as proteínas PvCSP sendo testados em esquema de prime-boost heterólogo, onde camundongos foram primados com os adenovírus e nas doses-reforço receberam a mistura com as três proteínas recombinantes. The Plasmodium vivax is the second most prevalent species of malaria in the world. Inefficient measures of control used today demand the development of new strategies for prevention, as vaccines, new drugs and new insecticides. The central objective of this thesis was to generate a universal vaccine formulation with proteins and recombinant adenoviral vectors representing the different allelic forms of the circumsporozoite protein (CSP) of the P. vivax. The recombinant proteins were expressed in E. coli and purified. These proteins allowed us to test which would be the best vaccine formulation for the induction of antibodies against the three allelic forms of CSP. The specific antibodies also recognized P. vivax sporozoites by immunofluorescence. Finally we test the use of two recombinant adenoviral vectors, a simian and a human, both replication deficient, expressing a protein containing the repeat regions of the CSP in fusion. These adenoviral vectors induced specific immune response against CSP and were successfully used in an immunization regimen of heterologous prime and boost where in the first dose the mice received recombinant adenoviral vector and in the subsequent doses, the mixture with three recombinant proteins.

A malária continua sendo um dos maiores problemas de saúde pública no mundo e apesar dos muitos esforços no combate a doença, as estratégias disponíveis hoje ainda não foram capazes de controlar com eficiência sua disseminação global. Por isso o desenvolvimento de uma vacina é de extrema importância. Devido a complexidade do ciclo do parasita, consideramos que uma formulação vacinal eficaz para a indução de resposta imune protetora contra o P. vivax deverá conter regiões de antígenos de vários estágios do parasita. Dentre os vários antígenos da fase sanguínea do plasmódio identificados, o Antígeno 1 de Membrana Apical (AMA1), a porção C-terminal da Proteína 1 de Superfície do Merozoíto (MSP119) e as proteínas da família MSP3 têm se mostrado promissores. Portanto, o objetivo deste estudo foi caracterizar a resposta imune celular induzida em camundongos pela imunização experimental com antígenos de P. vivax candidatos a vacina, tendo como foco principal a combinação das proteínas AMA1, MSP119 e MSP3β. Inicialmente, as imunizações experimentais com a combinação dos 3 antígenos foram realizadas na presença de Adjuvante Incompleto de Freund (AIF) em camundongos C57BL/6. Os camundongos imunizados não apresentaram respostas significativas com proliferação e secreção de IFN-γ por linfócitos T CD4+ e CD8+ após estimulação in vitro com as proteínas recombinantes ou peptídeos sintéticos baseados na proteína AMA1. Por outro lado, o adjuvante Poly (I:C) mostrou-se mais eficiente na indução de resposta proliferativa por linfócitos T CD4+, quando testado com a proteína MSP119-PADRE. Assim, selecionamos este adjuvante para dar continuidade às imunizações experimentais com a combinação de antígenos. Por ELISPOT, foi possível demonstrar que a co-administração dos 3 antígenos foi capaz de estimular células produtoras de IFN-γ em resposta à todos os antígenos testados. Também foi nosso objetivo avaliar a produção de IFN-γ após imunização de linhagens distintas de camundongos com uma proteína quimérica recentemente produzida em nosso laboratório (AMA1-MSP119). Em C57BL/6, a produção de IFN-γ foi significativamente maior no grupo imunizado com a proteína de fusão, quando comparado com o grupo que recebeu a co-adminstração dos dois antígenos, mostrando que a utilização de proteínas fusionadas pode solucionar possíveis problemas de competição antigênica. Em conjunto, nossos dados demonstram que a utilização de múltiplos antígenos fusionados, ou co-administrados, pode ser uma estratégia promissora de vacinação contra a malária. Malaria remains as a major public health problem worldwide. In spite of the efforts for prevention, the strategies available today have not succeeded to control its global distribution. Therefore, the development of a vaccine is extremely important. Due to the complexity of the parasite cycle, we consider that an effective vaccine formulation to induce protective immune response against P. vivax should contain regions of antigens from several stages of the parasite. Among the different blood stage antigens of Plasmodium identified, the Apical Membrane Antigen 1 (AMA1), the C-terminal portion of the Merozoite Surface Protein 1 (MSP119) and MSP3 family proteins have shown promising results. Therefore, the aim of this study was to characterize the cellular immune response induced in mice by experimental immunization with antigens from P. vivax vaccine candidates, focusing mainly on the combination of proteins AMA1, MSP119 and MSP3β. Initially, the experimental immunizations with the combination of the three antigens were performed in the presence of Incomplete Freund\'s Adjuvant (IFA) in C57BL/6 mice. Immunized mice displayed no significant proliferative responses and secretion of IFN-γ by CD4+ and CD8+ T lymphocytes after in vitro stimulation with recombinant proteins or synthetic peptides based on the AMA1 protein. In contrast, Poly (I:C) adjuvant was more efficient inducing CD4+ T lymphocytes proliferative response to the MSP119-PADRE protein. Thus, we selected this adjuvant to continue the experimental immunizations with the different antigen combinations. The ELISPOT results demonstrated that co-administration of the 3 antigens stimulated IFN-γ producing cells in response to all antigens tested. We also assessed the production of IFN-γ after immunization of distinct mouse strains with a chimeric protein produced recently in our laboratory (AMA1-MSP119). In C57BL/6, IFN-γ production was significantly higher when we used spleen cells from mice immunized with the fusion protein, when compared with cells from mice that received the co-administration of two antigens, showing that the use of fused proteins can solve possible antigenic competition problems. Together, our data demonstrate that the use of multiple fused or co-administered antigens may be a promising strategy for malaria vaccination.

A epidemia causada pelo vírus da imunodeficiência humana (HIV) é a mais importante das ultimas décadas. A despeito dos avanços no conhecimento da patogenia do vírus e da resposta imune à infecção, até o momento não existe uma vacina eficaz contra a aquisição do HIV. Diversas linhas de evidência indicam que anticorpos neutralizantes ou ligadores, linfócitos T CD4+ e T CD8+ desempenham um papel importante na imunidade contra o HIV. Os anticorpos que são capazes de neutralizar o HIV são direcionados principalmente à glicoproteína do envelope do vírus (env), mas os candidatos vacinais baseados na proteína de envelope gp120 monomérica testados até hoje falharam em induzir proteção nos ensaios de eficácia. Avanços no entendimento da estrutura e função da glicoproteína env tem facilitado o desenvolvimento de uma nova geração de imunógenos baseada em trímeros mais estáveis e solúveis da glicoproteína gp140. Em uma formulação vacinal além da escolha do antígeno, os adjuvantes desempenham um papel fundamental. Os adjuvantes são conhecidos por aumentar a imunogenicidade das vacinas, e nos últimos anos vários compostos, incluindo agonistas de receptores do tipo Toll (TLR) e NOD (NLR) têm demonstrado eficácia em ensaios clínicos. Em estudos prévios, nosso grupo demonstrou que a imunização de camundongos com uma vacina de DNA codificando 18 epítopos para linfócitos T CD4+ do HIV-1 (HIVBr18), foi capaz de induzir resposta específica e ampla de linfócitos T CD4+ e T CD8+. Devido ao importante papel do efeito auxiliar de linfócitos T CD4+ na resposta humoral nas imunizações assistidas por diversos adjuvantes, o objetivo central do trabalho foi verificar se a imunização inicial com a vacina de DNA HIVBr18 seria capaz de aumentar a magnitude/qualidade de resposta imune humoral e celular induzida pelo trímero de gp140 na presença de diferentes adjuvantes. Para tal, camundongos BALB/c foram imunizados inicialmente com a vacina HIVBr18 ou com o vetor vazio e posteriormente com a proteína gp140 na presença dos adjuvantes: completo de Freund (ACF), poly IC, CpG ODN 1826, Monofosforil lipídeo A (MPL), Muramildipeptídeo (MDP), Imiquimod (R837), e Resiquimod (R848). Observamos que a imunização inicial com HIVBr18 foi capaz de fornecer um auxílio cognato para a proliferação específica de linfócitos T CD4+ e T CD8+ e também para a produção da citocina IFNy. A análise da xx resposta humoral mostrou que a imunização inicial com a vacina HIVBr18, foi capaz de influenciar a produção das subclasses de imunoglobulinas, independente do adjuvante testado. No presente trabalho, também analisamos a influência dos adjuvantes na imunogenicidade da gp140. Os animais que receberam os adjuvantes MPL, poly IC e CpG ODN 1826 apresentaram títulos de anticorpos estatisticamente superiores quando comparados aos animais que receberam os adjuvantes Alum, MDP, R837 e R848. Observamos que os animais imunizados com a gp140 na presença dos diferentes adjuvantes desenvolveram células B do centro germinativo e células TCD4+ auxiliar foliculares. Estes resultados nos permitem concluir que a imunização inicial com HIVBr18 é capaz de alterar a qualidade da resposta humoral e celular gp140- específica. Assim, essa formulação poderia ser utilizada para auxiliar e/ou direcionar a resposta imune induzida por outros imunógenos como por exemplo o trímero de gp140. Podemos concluir também que diferentes formulações de adjuvantes que se encontram em ensaios clínicos como poly IC, CpG ODN e MPL podem ser capazes de induzir um resposta imune humoral e celular tão ou mais potente que aquela induzida pelo ACF The epidemic caused by the human immunodeficiency virus (HIV) is the most important in the last decades. Despite advances in the knowledge about virus pathogenesis and immune response to infection, until now there is not an effective vaccine against HIV acquisition. Several evidences indicate that neutralizing or binding antibodies, CD4+ and CD8+ T lymphocytes play an important role in immunity against HIV. The antibodies that are able to neutralize HIV are primarily directed against the virus envelope glycoprotein (env), but the vaccine candidates based on monomeric gp120 envelope protein tested so far failed to induce protection in efficacy trials. Advances in understanding the structure and function of the env glycoprotein have facilitated the development of a new generation of immunogens based on trimers, a more stable and soluble form of gp140 glycoprotein. In a vaccine formulation, in addition to the antigen, adjuvants play a pivotal role. Adjuvants are known to increase the immunogenicity of vaccines and, in the last years, several compounds, including agonists of Toll-like receptors (TLR) and NOD (NLR), have presented efficacy in clinical trials. In previous work, our group demonstrated that immunization of mice with a DNA vaccine (HIVBr18) encoding 18 CD4+ T cells epitopes from HIV-1 was able to induce a broad CD4+ T and CD8+ T cells specific response.. Given the important role of CD4+ T cells in the humoral response after adjuvant-assisted immunization, the aim of the study was to verify whether an initial immunization with the DNA vaccine HIVBr18 could increase the magnitude/quality of humoral and cellular immune response induced by gp140 trimer in the presence of different adjuvants. Therefore, BALB/c mice were initially immunized with the vaccine HIVBr18 or empty vector and then with gp140 in the presence of the following adjuvants: Freund\'s complete (CFA), poly IC, CpG ODN 1826, monophosphoryl lipid A (MPL), Muramyl dipeptide (MDP), Imiquimod (R837), and Resiquimod (R848). We observed that initial immunization with HIVBr18 was able to provide cognate help for specific CD4+ and CD8+ T cells proliferation and also for IFN-y production. Analysis of humoral response showed that initial immunization with the HIVBr18 vaccine was able to alter the production of immunoglobulin subclasses independent of the adjuvant tested. This work also analyzed the influence of adjuvants on the immunogenicity of gp140. Mice that received the adjuvant MPL, poly IC and CpG ODN 1826 presented higher antibody titers when compared to animals that received Alum, MDP, R837 and R848. We observed that mice immunized with gp140 in the presence of all adjuvants tested developed germinal center B cells and follicular helper T cells (TFH). We conclude that initial immunization with HIVBr18 is able to alter the quality of specific humoral and cellular immune responses.. Therefore, this formulation could be used in combination with other immunogens, such as gp140, to help/redirect the immune response. We also conclude that the adjuvants that are in clinical trials such as poly IC, MPL and CpG ODN 1826 may be able to induce stronger humoral and cellular response than CFA

Malária é uma doença causada por protozoários do gênero Plasmodium que causa um milhão de mortes anualmente. Quase 3 bilhões de pessoas vivem em áreas tropicais de risco de infecção com uma das 5 espécies evidenciando um problema mundial carente de solução imediata. Esse parasita apresenta um potencial para o rápido desenvolvimento de resistências contra os fármacos utilizados em seu tratamento, por isso uma das soluções preconizadas pela Organização Mundial de Saúde é o desenvolvimento de vacinas eficazes para seu controle.O objetivo desse trabalho foca-se no aperfeiçoamento de uma metodologia mais efetiva para a formulação de vacinas contra malária. Inicialmente no modelo roedor, foi utilizado o método de carregamento em nanopartículas lipossomais , com proteínas oriundas de merozoítos do gênero Plasmodium. Além da avaliação do potencial vacinal das nanopartículas (sobrevida/morbidade), avaliamos o efeito da vacina contra toxinas (por exemplo, domínios GPI). Concluímos de maneira concisa que proteolipossomos gerados com proteínas GPI ancoradas do gênero Plasmodium possuem efeitos notáveis em relação a controle de crescimento parasitológico, mostrando-se efetivo também em desafios de letalidade in vivo. No que diz respeito a aspectos que afetam humanos, os soros gerados contra proteínas do parasita são capazes de diminuir interleucinas relacionadas com sintomas graves e parecem ter grandes efeitos antiparasitários que se correlacionam diretamente com o perfil genético do hospedeiro imunizado em ensaios in vitro. Malaria is a tropical disease caused by species of the protozoan Plasmodium and around one million people die of the disease each year, while 3 billion individuals live at risk to acquire infection with one of the five species known to infect humans. Due to the parasite\'s looming resistance against most of the antimalarial compounds used in therapy, the WHO preconizes the development of effective vaccine as an important goal. The purpose of this work was to evaluate the potential of a new method of vaccine formulation against malaria. Initially tested in the rodent model, we loaded liposomal nanostructures with merozoite-derived GPI-anchored proteins. We then monitored parameters such as survival and morbidity after challenge and measured the effect against parasite derived toxines. We observed significant effects in terms of control of parasitemy and in one model complete survival of mice. We also detected the generation of antiGPI antibodies which showed to be functional in decreasing TNF-a production in an in vitro model, however, we detected that this function was dependent on the genetic background of the antibody producing immunized animal.

A espécie Leishmania (Viannia) shawi foi caracterizada recentemente pelo grupo de Lainson. Estudos recentes indicam o importante papel médico epidemiológico deste parasito no Brasil. Portanto, os objetivos do presente estudo foram caracterizar o modelo experimental murino desta infecção, purificar antígenos protéicos e avaliar seus graus de proteção após desafio. Para caracterizar o modelo murino de infecção, camundongos das linhagens BALB/c e C57BL/6 foram infectados na pata com formas promastigotas e os achados histopatológicos e imunológicos foram avaliados durante a evolução da infecção. Para os estudos de imunização foram utilizados 10 diferentes antígenos: três secretados/excretados pelas formas promastigotas de L. (V.) shawi, dois intracelulares solúveis das formas amastigotas (AgAma) e promastigotas (AgPro), e cinco frações protéicas purificadas a partir do antígeno intracelular solúvel das formas promastigotas. Estes antígenos foram utilizados para imunizar camundongos da linhagem BALB/c duas vezes, subcutaneamente no dorso. Após uma semana da última imunização, os animias foram desafiados com formas promastigotas. O desenvolvimento das lesões nos animais foram acompanhadas por seis ou oito semanas pós desafio (PD), quando os animais foram sacrificados para análise da carga parasitária e dos aspectos relacionados às respostas imune celular e humoral. Camundongos da linhagem BALB/c foram altamente susceptíveis à infecção, uma vez que as mudanças histopatológicas e da imunidade humoral foram mais pronunciadas nos camundongos BALB/c que em C57BL/6. Os antígenos secretados/excretados de baixa massa molecular induziram alta taxa de proteção em comparação aos animais não imunizados, já os antígenos secretados/excretados de média massa molecular protegeram intermediariamente os animais, possivelmente pela alta expressão de IFN-g e IL-4 nos linfócitos T CD8+. AgAma e AgPro tiveram uma resposta antagônica nos animais, pois o AgAma suprimiu a produção de IFN-g e IL-12, contudo houve maior produção de TGF-b, facilitando o aumento do parasitismo na pele e em linfonodos. A despeito da detecção de TGF-b nos animais imunizados com AgPro, houve um balanço entre a produção de citocinas, com a participação de IL-12 e IFN-g, que levou a um controle do parasitismo em pele. Através da purificação do AgPro foi visto que os antígenos F1 e F5 protegeram os animais da infecção na pele após desafio, e ainda F1 também protegeu os linfonodos destes animais. Os antígenos F3 e F4 levaram a exacerbação das lesões de pele. A identificação, por espectrometria de massa, do antígeno F1 revelou a presença de 67 componentes, sendo que a maioria deles não possui identificação. Ainda, o antígeno F1 protegeu duradouramente os animais associado à estimulação de linfócitos T CD8+ de memória, contudo a presença de baixos números de parasitos pode ser o reflexo da alta produção de IL-10. Estes dados indicam que o antígeno F1 pode representar um importante candidato vacinal contra a Leishmaniose Tegumentar Americana Leishmania (Viannia) shawi specie was recently characterized by Lainson group. Currently, studies indicate important medical and epidemiological role of this parasite in Brazil. Therefore, the aims of this study were to characterize the experimental murine model of this infection, purify proteic antigens and evaluate their protection degrees after challenge. To characterize the murine model of infection, BALB/c and C57BL/6 mice were infected in the footpad with promastigote forms, and the histopathological and immunological findings were evaluated during the evolution of infection. For the immunization studies, 10 different antigens were used, as follow: three released/excreted by promastigote forms of L. (V.) shawi; two intracellular soluble antigens from amastigote (AgAma) and promastigote forms (AgPro), and 5 proteic fractions purified from soluble intracellular antigens from promastigote forms. These antigens have been used to immunize BALB/c mice twice, subcutaneously in the rump. After 1 week of last immunization, the animals were challenged. The lesion developments in animals were followed during either six or eight weeks post-challenge (PC), when the animals were sacrificed to evaluate the parasite load and aspects of cellular and humoral immune responses. BALB/c mice were the most susceptible to L. (V.) shawi infection, since the histopathological and humoral changes were higher in BALB/c than C57BL/6 mice. Secreted/excreted antigens of low molecular mass induced high protection rate compared to non-immunized mice, already mice immunized with secreted/released antigens of medium molecular mass showed mild protection, possibly caused by high expression of IFN-g and IL-4 by CD8+ T lymphocytes. AgAma and AgPro showed antagonic response in animals, since AgAma suppressed the IFN-g and IL-12 production, however high level of TGF-b has been detected, allowing the increasing of parasitism in the skin and lymph nodes. In spite of the detection of TGF-b in AgPro-immunized mice, there was a balance in the cytokines production, with the participation of IFN-g and IL-12, leading to parasite control in skin. Through the purification of AgPro, it was observed a protective effect of F1 and F5 antigens in the skin after challenge; in addition, F1 also protected the lymph nodes of BALB/c mice. Both F3 and F4 antigens exacerbated the skin infection. The identification, by mass spectrometry, revealed that F1 was composed by 67 components, and the majority has not been identified till now. Moreover, F1 induced long-lasting immunity in BALB/c mice, associated to generation of memory CD8+ T lymphocytes, however low parasitism could be the reflect of high production of IL-10. These data indicate which F1 antigen could be an important vaccine candidate against American Tegumentar Leishmaniasis

No presente trabalho, desenvolvemos uma estratégia vacinal baseada em vacinas de DNA que codificam proteínas do HPV-16, o tipo viral de maior relevância epidemiológica, fusionadas à glicoproteína D (gD) do vírus herpes simplex tipo 1 (HSV-1). A vacina que contêm o gene da E7 de HPV-16 fusionada à gD de HSV-1 (pgDE7), administrada em regime vacinal de quatro doses, foi capaz de gerar significativa ativação de células T CD8+ E7-específicas e apresentar 40% de efeito protetor anti-tumoral terapêutico em camundongos desafiados com células transformadas que expressam as proteínas E6 e E7 do HPV-16 (células TC-1). A partir das evidências geradas, desenvolvemos um novo vetor vacinal que codifica as proteínas E7, E6 e E5 do HPV-16 (pgD-E7E6E5). Em ensaios em modelo murino, apenas uma dose da vacina foi capaz de gerar ativação de células T CD8+ específicas e 70% dos camundongos previamente desafiados com células TC-1 e inoculados com 3 doses da vacina mantiveram-se livres de tumores. Como tentativa de potencializar o efeito protetor terapêutico encontrado, adotamos duas medidas: a co-administração de plasmídeos que codificam citocinas e a otimização de códons da sequência gênica que codifica a proteína quimérica. A combinação das vacinas pgDE7 ou pgD-E7E6E5 com plasmídeos que carregam os genes das citocinas IL-2, IL-12 ou GM-CSF foi capaz de aumentar a proteção terapêutica para 100% em regime vacinal de dose única. A adequação da sequência antigênica ao sistema de expressão humano, aumentou em cerca de 5 vezes o potencial terapêutico do vetor vacinal pgDE7. Em conjunto, os dados apresentados nesta tese demonstram a evolução do desenvolvimento de uma estratégia vacinal contra tumores induzidos por HPV-16 e encorajam seu potencial para uso em futuros ensaios clínicos. The development of immunotherapeutic strategies against human papillomavirus (HPV) is a priority for the control of HPV-induced lesions and cervical cancer. In this study, we developed DNA vaccines encoding HPV-16 proteins fused to glycoprotein D (gD) of herpes simplex virus type 1 (HSV-1) as an approach to control HPV-16 induced tumors. The vaccine encoding HPV-16 E7 fused to HSV-1 gD (pgDE7), when administered in a four doses vaccine regimen, was able to generate significant activation of E7-specific CD8+ T cells and showed 40% of therapeutic anti-tumor effect in mice previously challenged with tumor cells expressing HPV-16 E6 and E7 proteins (TC-1 cells). Following these evidences, we developed a new vaccine vector encoding HPV-16 E7, E6, E5 proteins fused to HSV-1 gD (pgD-E7E6E5). Only one vaccine dose generated antigen-specific CD8+ T cell responses and three doses conferred 70% protection to mice previously challenged with TC-1 cells. As an attempt to enhance the observed therapeutic anti-tumor effects, we tested two approaches: co-administration of cytokine-expressing plasmids and codon optimization of the gene encoding the chimeric protein. The combination of the vaccines pgDE7 or pgD-E7E6E5 with plasmids encoding the cytokines IL-2, IL-12 or GM-CSF increased the therapeutic protection to 100% of the vaccinated animals following a single dose. The gene sequence adaptation increased by a factor of 5 the therapeutic potential of the pgDE7 vaccine. In summary, the data presented in this thesis demonstrated the development of a vaccine strategy against HPV-16 induced tumors and reinforces its potential use in future clinical trials.