Systematic review of non-viral STIs for therapeutic and preventative status leads to the development of a multi-epitope vaccine against treponema pallidum: a bioinformatics approach

Abstract

De acordo com a Organização Mundial da Saúde (OMS), Infecções Sexualmente Transmissíveis (ISTs) são uma preocupação de saúde pública significativa, com mais de um milhão de novos casos a cada dia. Aproximadamente 374 milhões de pessoas por ano contraem uma de quatro ISTs não-virais tratáveis: Sífilis; Gonorréia; Clamídia; e Tricomoníase. Apesar da disponibilidade de testes diagnósticos e tratamentos para essas condições, elas continuam sendo um peso em sistemas de saúde globais, particularmente dentre populações vulneráveis. Um fator agravante associado à disseminação de ISTs bacterianas é a indisponibilidade de vacinas para essas infecções, o desenvolvimento das quais seria vital para combatê-las em escala global. Este trabalho buscou revisar o atual estado da arte na aplicação da bioinformática no desenvolvimento de novas vacinas, drogas e métodos diagnósticos para ISTs não-virais. Nós identificamos áreas em que esforços de pesquisa foram concentrados, como Neisseria gonorrhoeae e Chlamydia trachomatis, mas também descrevemos que outros patógenos, como Treponema pallidum e Trichomonas vaginalis, receberam menos atenção. Adicionalmente, este estudo buscou desenvolver uma vacina multi-epítopo para T. pallidum, agente causador da sífilis, com base em candidatos vacinais determinados através da vacinologia reversa. Esta vacina foi projetada selecionando epítopos imunogênicos de proteínas selecionadas de T. pallidum que são capazes de provocar resposta imune do hospedeiro. Estes epítopos foram concatenados em uma sequência de peptídeo quimérica, que foi sujeita a análises imunológicas. As propriedades físico-químicas e características imunológicas da proteína foram determinadas e modeladas com base na sua sequência e estrutura predita, com intenção de determinar sua segurança e imunogenicidade. Acoplamento e dinâmica moleculares foram realizados para determinar sua capacidade de ligar ao TLR-2 humano e a estabilidade das interações no complexo. Uma simulação imune in silico foi conduzida para modelar os efeitos imunogênicos da proteína quimera. Finalmente, a sequência passou por tradução reversa para se obter a sequência respectiva de DNA para expressão em Escherichia coli K12, e o gene resultante foi clonado no vetor plasmidial pET28a(+). A vacina multi-epítopo resultante é um promissor candidato vacinal para a sífilis, mas deve primeiro ser testada in vitro e in vivo para validar essas conclusões.