A Heterologous Multiepitope DNA Prime/Recombinant Protein Boost Immunisation Strategy for the Development of an Antiserum against Micrurus corallinus (Coral Snake) Venom
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Uma estratégia de imunização heteróloga com DNA multiepítopo como imunização primária e proteína recombinante como reforço para o desenvolvimento de um antissoro contra o veneno de Micrurus corallinus (cobra-coral)
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Resumo
O envenenamento por cobras-corais (Elapidae: Micrurus ), embora não seja frequente, representa uma séria ameaça à saúde nas Américas, especialmente devido à escassez de soro antiofídico. O desenvolvimento de quantidades adequadas de soro antiofídico para o tratamento de acidentes causados por cobras como a Micrurus corallinus é uma tarefa desafiadora devido a características como baixa produção de veneno, hábitos fossoriais, tamanho relativamente pequeno e dieta ofiófaga. Essas características dificultam a captura e a manutenção dessas cobras em cativeiro para a coleta de veneno. Além disso, há relatos de escassez de soro antiofídico nos EUA, levando a um aumento da morbidade e da mortalidade, com pacientes necessitando de intubação e ventilação mecânica enquanto o efeito da toxina diminui. O desenvolvimento de um método alternativo para a produção de soro antiofídico, sem a necessidade de coleta e manutenção das cobras em cativeiro, seria uma solução plausível para a escassez desse soro.
Métodos e Resultados:
Neste trabalho, descrevemos o mapeamento, pela técnica de síntese SPOT, de potenciais epítopos de células B de cinco toxinas putativas de *M . corallinus* , que foram utilizadas para projetar duas sequências de DNA multiepítopo para a imunização genética de camundongos fêmeas BALB/c. Os resultados demonstram que o soro obtido de animais geneticamente imunizados com esses construtos multiepítopo, seguido por doses de reforço de proteínas recombinantes, leva a uma taxa de sobrevivência de 60% em um ensaio de neutralização com dose letal.
Conclusão:
Neste trabalho, descrevemos que a imunização genética com um gene multiepítopo sintético, seguida de doses de reforço com proteína recombinante, é uma abordagem promissora para o desenvolvimento de um soro antielapídico alternativo contra o veneno de M. corallinus , sem a necessidade de coleta e manutenção em cativeiro, que é bastante complexa.
Abstract
Envenoming by coral snakes (Elapidae: Micrurus), although not abundant, represent a serious health threat in the Americas, especially because antivenoms are scarce. The development of adequate amounts of antielapidic serum for the treatment of accidents caused by snakes like Micrurus corallinus is a challenging task due to characteristics such as low venom yield, fossorial habit, relatively small sizes and ophiophagous diet. These features make it difficult to capture and keep these snakes in captivity for venom collection. Furthermore, there are reports of antivenom scarcity in USA, leading to an increase in morbidity and mortality, with patients needing to be intubated and ventilated while the toxin wears off. The development of an alternative method for the production of an antielapidic serum, with no need for snake collection and maintenance in captivity, would be a plausible solution for the antielapidic serum shortage.
Methods and Findings:
In this work we describe the mapping, by the SPOT-synthesis technique, of potential B-cell epitopes from five putative toxins from M. corallinus, which were used to design two multiepitope DNA strings for the genetic immunisation of female BALB/c mice. Results demonstrate that sera obtained from animals that were genetically immunised with these multiepitope constructs, followed by booster doses of recombinant proteins lead to a 60% survival in a lethal dose neutralisation assay.
Conclusion:
Here we describe that the genetic immunisation with a synthetic multiepitope gene followed by booster doses with recombinant protein is a promising approach to develop an alternative antielapidic serum against M. corallinus venom without the need of collection and the very challenging maintenance of these snakes in captivity.
Assunto
Cobras Corais, Venenos Elapídicos, Soros Imunes
Palavras-chave
Snakes, DNA recombination, Venoms, Recombinant proteins, Toxins, Antibodies, DNA, Immune system proteins
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https://journals.plos.org/plosntds/article?id=10.1371/journal.pntd.0004484