Construção de novas moléculas recombinantes hipoalergênicas com potencial aplicação imunoterapêutica utilizando abordagens de biologia sintética. - Santos, Sara Patrícia de Oliveira (2022)
O desenvolvimento da biotecnologia moderna demanda quantidades satisfatórias de proteínas recombinantes solúveis e biologicamente ativas, tendo em vista a crescente utilização de proteínas heterólogas em laboratórios de pesquisa e aplicações terapêuticas. Portanto, a seleção de um sistema de expressão ideal, incluindo os elementos genéticos e o hospedeiro para expressão, é uma questão importante no desenvolvimento de proteínas recombinantes. Recentemente, foi desvendada a influência significativa que os elementos genéticos exercem na produção de uma proteína recombinante, sendo possível a otimização desses elementos graças aos avanços no campo da biologia sintética. Estudos de dados da literatura realizados pelo nosso grupo de pesquisa permitiram a montagem de uma nova Unidade Operacional de Expressão (UOE) composta por partes biológicas padronizadas e bem caracterizadas para melhorar a expressão de proteínas recombinantes em hospedeiros bacterianos. Também construímos uma nova variante do promotor T7 com atividade transcricional aumentada (1,7 vezes maior) em comparação com o promotor T7 tipo-selvagem. Essa nova UOE gerou uma produção melhorada da proteína repórter superfolderGFP (sfGFP) em Escherichia coli BL21(DE3) (unidades de fluorescência relativa/RFU = 70,62 ± 1,62 A U.), quando comparada a um vetor de expressão utilizado como controle (plasmídeo BBa_I746909; RFU = 59,68 ± 1,82 A U.). A funcionalidade dessa UOE também foi avaliada com a produção do alérgeno recombinante Der p 21 wt e suas variantes mutantes hipoalergênicas. O Der p 21 é considerado um alérgeno importante, com alta capacidade de ligação a anticorpos IgE e alta atividade alergênica. Isso define essa proteína como potencial candidata à imunoterapia alérgeno-específica (AIT) contra alergia desencadeada por Dermatophagoides pteronyssinus. Sendo assim, variantes hipoalergênicas do Der p 21 foram construídas para compor formulações de vacinas para AIT, seguindo uma abordagem de bioinformática estrutural e imunoinformática. Duas dessas variantes mutantes (K110G e E87S) apresentaram baixa capacidade de ligação à IgE em comparação com o alérgeno rDer p 21. Logo, essas novas proteínas hipoalergênicas são candidatas promissoras para compor formulações de imunoterapia alérgeno-específica de próxima geração em um futuro próximo. Além disso, o uso de vetores de expressão otimizados, como o montado neste estudo, oferece excelentes vantagens na produção de proteínas recombinantes de interesse biotecnológico, permitindo uma produção eficiente com melhor rendimento e qualidade.