Desenvolvimento de protocolo, in silico, visando avaliação da interface entre um fragmento de anticorpo e o CD22, para aplicação em CAR-T cell

Bibliographic Details
Main Author: Soares de Queiroz, Alice
Publication Date: 2024
Format: Master thesis
Language: por
Source: Repositório Comum do Brasil - Deposita
Download full: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/78727
https://deposita.ibict.br/handle/deposita/692
Summary: A terapia por células CAR-T é uma imunoterapia que objetiva alcançar a remissão de diversos tipos de câncer, como a Leucemia Linfoide Aguda (LLA). A terapia inclui a etapa de expressão de um Receptor Quimérico de Antígeno (CAR) em Célula T do paciente, o qual possui a função de redimensionar a ação celular, tornando-a capaz de reconhecer antígenos específicos na superfície de células tumorais, como o CD22. A estrutura do CAR é composta por vários domínios, entre eles o responsável pelo reconhecimento antigênico como o fragmento variável de cadeia única (scFv), que é formado pelos domínios VL e VH de um anticorpo, ligados por uma sequência de residuos denominada linker. Foram publicados resultados de ensaios clínicos de dois CARs anti-CD22, denominados de CARs de scFv de linker curto e longo, ambos usando o VH e VL de M971, sendo identificado que o scFv curto tem maior afinidade ao CD22 que o scFv longo. O objetivo deste trabalho foi compreender as diferenças estruturais do scFv e CD22, na interface scFv/CD22 com o CD22 conectado à modelo de membrana lipídica, desenvolvendo um protocolo, in silico com capacidade preditiva, para ser utilizado na proposição de mutações efetivas para desenvolver novos CARs. Simulações de Dinâmica Molecular (DM) foram executadas e a trajetória analisada, para investigar a energia livre de ligação (ΔGligação) entre o CD22 e os scFvs. O fragmento Fab de M971 e os domínios D6-D7 do CD22 estão depositados no PDB, cód. 7O52 e foram usados para gerar os modelos 3D, submetidos às simulações em solução aquosa e bicamada lipídica. Os complexos scFv/CD22 foram construídos, sumulados e avaliados estrutura e energeticamente. Os sistemas scFv/CD22 em bicamada foram simulados em triplicata. Como resultado, foi observado que scFv/CD22 de linker curto e longo mostraram estabilidade estrutural diferentes entre si e em solução aquosa, mas semelhantes quando em ambiente de membrana celular. Os ΔGligação médios entre scFv/CD22 estão próximos do ΔGligação experimental, somente quando em modelo membrana lipídica. Os resultados alcançados geraram um protocolo que pode ser usado para proposição de mutações, a serem testadas in silico, para prosseguir com maior velocidade e qualidade aos testes in vitro e in vivo, propondo novos CARs, mais efetivos para terapia celular CAR-T Cell.
id IBICT-1_db876ba8deecb3cf0e4312b51d1f2e84
oai_identifier_str oai:deposita.ibict.br:deposita/692
network_acronym_str IBICT-1
network_name_str Repositório Comum do Brasil - Deposita
repository_id_str 4658
spelling Desenvolvimento de protocolo, in silico, visando avaliação da interface entre um fragmento de anticorpo e o CD22, para aplicação em CAR-T cellDevelopment of a protocol, in silico, aimed at evaluation of the interface between an antibody fragment and CD22, for application in CAR-T cellCARs anti-CD22scFvs de M971Dinâmica molecularMM/PBSACiências BiológicasA terapia por células CAR-T é uma imunoterapia que objetiva alcançar a remissão de diversos tipos de câncer, como a Leucemia Linfoide Aguda (LLA). A terapia inclui a etapa de expressão de um Receptor Quimérico de Antígeno (CAR) em Célula T do paciente, o qual possui a função de redimensionar a ação celular, tornando-a capaz de reconhecer antígenos específicos na superfície de células tumorais, como o CD22. A estrutura do CAR é composta por vários domínios, entre eles o responsável pelo reconhecimento antigênico como o fragmento variável de cadeia única (scFv), que é formado pelos domínios VL e VH de um anticorpo, ligados por uma sequência de residuos denominada linker. Foram publicados resultados de ensaios clínicos de dois CARs anti-CD22, denominados de CARs de scFv de linker curto e longo, ambos usando o VH e VL de M971, sendo identificado que o scFv curto tem maior afinidade ao CD22 que o scFv longo. O objetivo deste trabalho foi compreender as diferenças estruturais do scFv e CD22, na interface scFv/CD22 com o CD22 conectado à modelo de membrana lipídica, desenvolvendo um protocolo, in silico com capacidade preditiva, para ser utilizado na proposição de mutações efetivas para desenvolver novos CARs. Simulações de Dinâmica Molecular (DM) foram executadas e a trajetória analisada, para investigar a energia livre de ligação (ΔGligação) entre o CD22 e os scFvs. O fragmento Fab de M971 e os domínios D6-D7 do CD22 estão depositados no PDB, cód. 7O52 e foram usados para gerar os modelos 3D, submetidos às simulações em solução aquosa e bicamada lipídica. Os complexos scFv/CD22 foram construídos, sumulados e avaliados estrutura e energeticamente. Os sistemas scFv/CD22 em bicamada foram simulados em triplicata. Como resultado, foi observado que scFv/CD22 de linker curto e longo mostraram estabilidade estrutural diferentes entre si e em solução aquosa, mas semelhantes quando em ambiente de membrana celular. Os ΔGligação médios entre scFv/CD22 estão próximos do ΔGligação experimental, somente quando em modelo membrana lipídica. Os resultados alcançados geraram um protocolo que pode ser usado para proposição de mutações, a serem testadas in silico, para prosseguir com maior velocidade e qualidade aos testes in vitro e in vivo, propondo novos CARs, mais efetivos para terapia celular CAR-T Cell.CAR-T cell therapy is an immunotherapy aimed at achieving remission of various types of cancer, such as Acute Lymphoblastic Leukemia (ALL). The therapy includes the step of expressing a Chimeric Antigen Receptor (CAR) in the patient's T cell, which has the function of resizing cellular action, making it capable of recognizing specific antigens on the surface of tumor cells, such as CD22. The structure of the CAR is composed of several domains, among them the one responsible for antigen recognition like the single-chain variable fragment (scFv), which is formed by the VL and VH domains of an antibody, linked by a sequence of residues called a linker. Results from clinical trials of two anti-CD22 CARs, named short and long linker scFvs, both using the VH and VL of M971, have been published, identifying that the short scFv has a higher affinity to CD22 than the long scFv. This work aimed to understand the structural differences of scFv and CD22 at the scFv/CD22 interface with CD22 connected to a lipid membrane model, developing a predictive capacity in silico protocol to propose effective mutations for developing new CARs. Molecular Dynamics (MD) simulations were executed, and the trajectory was analyzed to investigate the free binding energy (ΔGbinding) between CD22 and the scFvs. The Fab fragment of M971 and the D6-D7 domains of CD22 are deposited in the PDB, code 7O52, and were used to generate 3D models submitted to simulations in an aqueous solution and lipid bilayer. The scFv/CD22 complexes were constructed, simulated, and evaluated structurally and energetically. The scFv/CD22 systems in the lipid bilayer were simulated in triplicate. As a result, it was observed that short and long linkers scFv/CD22 showed different structural stability from each other in aqueous solutions but were similar when in the cellular membrane environment. The average ΔGbinding between scFv/CD22 is close to the experimental ΔGbinding only when in the lipid membrane model. The results generated a protocol that can be used for the proposition of mutations to be tested in silico to proceed with incredible speed and qualities to the in vitro and in vivo tests, proposing new CARs that are more effective for CAR-T cell therapy.Fundação Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Científico e TecnológicoNordesteUniversidade Federal do CearáDepartamento de Engenharia da PescaBrasilPrograma de Pós-Graduação em Biotecnologia de Recursos Naturaishttp://lattes.cnpq.br/9602694497501840Roberto Lourenzoni, Marcoshttp://lattes.cnpq.br/1350673719062370Pessoa Furtado, Gilvanhttp://lattes.cnpq.br/4259673144880085Serradella Vieira, Davihttp://lattes.cnpq.br/4185159774625471Soares de Queiroz, Alice2024-11-13T14:47:22Z2024info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfapplication/pdfQUEIROZ, Alice Soares de. Desenvolvimento de protocolo, in silico, visando avaliação da interface entre um fragmento de anticorpo e o CD22, para aplicação em CAR-T CELL. 2024. 191 f. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia de Recursos Naturais) – Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, CE, 2024.http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/78727https://deposita.ibict.br/handle/deposita/692porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Comum do Brasil - Depositainstname:Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia (Ibict)instacron:IBICT2025-06-06T20:16:27Zoai:deposita.ibict.br:deposita/692Repositório ComumPUBhttp://deposita.ibict.br/oai/requestdeposita@ibict.bropendoar:46582025-06-06T20:16:27Repositório Comum do Brasil - Deposita - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia (Ibict)false
dc.title.none.fl_str_mv Desenvolvimento de protocolo, in silico, visando avaliação da interface entre um fragmento de anticorpo e o CD22, para aplicação em CAR-T cell
Development of a protocol, in silico, aimed at evaluation of the interface between an antibody fragment and CD22, for application in CAR-T cell
title Desenvolvimento de protocolo, in silico, visando avaliação da interface entre um fragmento de anticorpo e o CD22, para aplicação em CAR-T cell
spellingShingle Desenvolvimento de protocolo, in silico, visando avaliação da interface entre um fragmento de anticorpo e o CD22, para aplicação em CAR-T cell
Soares de Queiroz, Alice
CARs anti-CD22
scFvs de M971
Dinâmica molecular
MM/PBSA
Ciências Biológicas
title_short Desenvolvimento de protocolo, in silico, visando avaliação da interface entre um fragmento de anticorpo e o CD22, para aplicação em CAR-T cell
title_full Desenvolvimento de protocolo, in silico, visando avaliação da interface entre um fragmento de anticorpo e o CD22, para aplicação em CAR-T cell
title_fullStr Desenvolvimento de protocolo, in silico, visando avaliação da interface entre um fragmento de anticorpo e o CD22, para aplicação em CAR-T cell
title_full_unstemmed Desenvolvimento de protocolo, in silico, visando avaliação da interface entre um fragmento de anticorpo e o CD22, para aplicação em CAR-T cell
title_sort Desenvolvimento de protocolo, in silico, visando avaliação da interface entre um fragmento de anticorpo e o CD22, para aplicação em CAR-T cell
author Soares de Queiroz, Alice
author_facet Soares de Queiroz, Alice
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/9602694497501840
Roberto Lourenzoni, Marcos
http://lattes.cnpq.br/1350673719062370
Pessoa Furtado, Gilvan
http://lattes.cnpq.br/4259673144880085
Serradella Vieira, Davi
http://lattes.cnpq.br/4185159774625471
dc.contributor.author.fl_str_mv Soares de Queiroz, Alice
dc.subject.por.fl_str_mv CARs anti-CD22
scFvs de M971
Dinâmica molecular
MM/PBSA
Ciências Biológicas
topic CARs anti-CD22
scFvs de M971
Dinâmica molecular
MM/PBSA
Ciências Biológicas
description A terapia por células CAR-T é uma imunoterapia que objetiva alcançar a remissão de diversos tipos de câncer, como a Leucemia Linfoide Aguda (LLA). A terapia inclui a etapa de expressão de um Receptor Quimérico de Antígeno (CAR) em Célula T do paciente, o qual possui a função de redimensionar a ação celular, tornando-a capaz de reconhecer antígenos específicos na superfície de células tumorais, como o CD22. A estrutura do CAR é composta por vários domínios, entre eles o responsável pelo reconhecimento antigênico como o fragmento variável de cadeia única (scFv), que é formado pelos domínios VL e VH de um anticorpo, ligados por uma sequência de residuos denominada linker. Foram publicados resultados de ensaios clínicos de dois CARs anti-CD22, denominados de CARs de scFv de linker curto e longo, ambos usando o VH e VL de M971, sendo identificado que o scFv curto tem maior afinidade ao CD22 que o scFv longo. O objetivo deste trabalho foi compreender as diferenças estruturais do scFv e CD22, na interface scFv/CD22 com o CD22 conectado à modelo de membrana lipídica, desenvolvendo um protocolo, in silico com capacidade preditiva, para ser utilizado na proposição de mutações efetivas para desenvolver novos CARs. Simulações de Dinâmica Molecular (DM) foram executadas e a trajetória analisada, para investigar a energia livre de ligação (ΔGligação) entre o CD22 e os scFvs. O fragmento Fab de M971 e os domínios D6-D7 do CD22 estão depositados no PDB, cód. 7O52 e foram usados para gerar os modelos 3D, submetidos às simulações em solução aquosa e bicamada lipídica. Os complexos scFv/CD22 foram construídos, sumulados e avaliados estrutura e energeticamente. Os sistemas scFv/CD22 em bicamada foram simulados em triplicata. Como resultado, foi observado que scFv/CD22 de linker curto e longo mostraram estabilidade estrutural diferentes entre si e em solução aquosa, mas semelhantes quando em ambiente de membrana celular. Os ΔGligação médios entre scFv/CD22 estão próximos do ΔGligação experimental, somente quando em modelo membrana lipídica. Os resultados alcançados geraram um protocolo que pode ser usado para proposição de mutações, a serem testadas in silico, para prosseguir com maior velocidade e qualidade aos testes in vitro e in vivo, propondo novos CARs, mais efetivos para terapia celular CAR-T Cell.
publishDate 2024
dc.date.none.fl_str_mv 2024-11-13T14:47:22Z
2024
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv QUEIROZ, Alice Soares de. Desenvolvimento de protocolo, in silico, visando avaliação da interface entre um fragmento de anticorpo e o CD22, para aplicação em CAR-T CELL. 2024. 191 f. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia de Recursos Naturais) – Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, CE, 2024.
http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/78727
https://deposita.ibict.br/handle/deposita/692
identifier_str_mv QUEIROZ, Alice Soares de. Desenvolvimento de protocolo, in silico, visando avaliação da interface entre um fragmento de anticorpo e o CD22, para aplicação em CAR-T CELL. 2024. 191 f. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia de Recursos Naturais) – Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, CE, 2024.
url http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/78727
https://deposita.ibict.br/handle/deposita/692
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Ceará
Departamento de Engenharia da Pesca
Brasil
Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia de Recursos Naturais
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Ceará
Departamento de Engenharia da Pesca
Brasil
Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia de Recursos Naturais
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Comum do Brasil - Deposita
instname:Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia (Ibict)
instacron:IBICT
instname_str Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia (Ibict)
instacron_str IBICT
institution IBICT
reponame_str Repositório Comum do Brasil - Deposita
collection Repositório Comum do Brasil - Deposita
repository.name.fl_str_mv Repositório Comum do Brasil - Deposita - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia (Ibict)
repository.mail.fl_str_mv deposita@ibict.br
_version_ 1850498879285362688