ABSTRACT
Teniendo en cuenta el alto grado de conservación genética de los residuos críticos de la estructura primaria del péptido 4044 (21KNESKYSNTFINNAYNMSIR40) identificado como crucial en el antígeno MSP-2 para que el Plasmodium falciparum pueda unirse con alta capacidad específica a glóbulos rojos y causar malaria, se diseñaron y sintetizaron dos secuencias en formas monomérica y polimérica de péptido-miméticos denominados pseudopéptidos amida reducida en las cuales se sustituyó un enlace peptídico normal por su isóstero ψ[CH2-NH] entre los residuos fenilalanina-isoleucina y entre los residuos isoleucina-asparagina, para dar lugar a los pseudopéptidos codificados ψ-128 forma monomérica (ψ-129 forma polimérica) y ψ-130 forma monomérica (ψ-131 forma polimérica). Con estos péptido-miméticos se generaron anticuerpos monoclonales de isotipo IgM. Mediante experimentos controlados de inmunización in vitro se indujo el cambio isotipo de los clones reactivos a las subclases IgG1, IgG2a, IgG2b e IgG3. Estas inmunoglobulinas se ensayaron por su actividad funcional antimalárica in vivo mostrando una alta eficacia en el control de la infección por malaria al ser administradas por transferencia pasiva. El efecto neutralizador del desarrollo biológico del patógeno por parte de estos anticuerpos inducidos de manera sitio-dirigida los hacen potencialmente útiles, como una potencial herramienta para el control de la infección por malaria.
Bearing in mind the high degree of genetical conservation of critical binding residues from the primary structure of the peptide 4044 (21KNESKYSNTFINNAYNMSIR40), which was previously identified as being crucial for the MSP-2 antigen to lead Plasmodium falciparum to bind red blood cells with high specific capacity, and so causing malaria, two peptido-mimetics so-named reduced amide pseudopeptides, in which a nature-made amide bond was replaced with a ψ[CH2-NH] methylene amide isoster bond, one between the Phe-Ile aminoacid pair and the second between Ile-Asn, were designed and synthesized in a site-directed manner as monomer and polymer forms, and were coded as ψ-128 for the monomer (ψ-129 polymer) and ψ-130 for the monomer (ψ-131 for polymer) respectively. These peptido-mimetics were used to produce monoclonal antibodies which displayed in both cases IgM isotype. By controlled in vitro immunization experiments their parent reactive hybridomas were induced to a Ig isotype-switching to IgG1, IgG2a, IgG2b and Ig3 sub-classes. These immunoglobulins were tested for their in vivo functional activity against malaria, showing a high efficacy property for controlling the malaria infection when passively transferred into BALB/c mice. The neutralizing effect of these site-directed designed antibodies on the Plasmodium biological development, make them a potential tool for the control of malaria.
Subject(s)
Antibody Formation , Immunization, Passive , Malaria Vaccines , Vaccines, SubunitABSTRACT
Con base en estudios realizados previamente en los cuales se identificaron los residuos críticos para la unión de la secuencia 21KNESKYSNTFINNAYNMSIR40 del antígeno MSP-2 del Plasmodium falciparum, se diseñaron y sintetizaron dos secuencias de pseudopéptidos amida reducida en las cuales se sustituyó un enlace peptídico normal por su isóstero ψ[CH2-NH] entre los residuos fenilalanina-isoleucina y entre los residuos isoleucina-asparagina, para dar lugar a los análogos codificados ψ-128 (forma monomérica), ψ-129 (forma polimérica), ψ-130 (forma monomérica) y ψ-131 (forma polimérica). Con los péptido-miméticos obtenidos en forma de polímero se inmunizaron ratones BALB/c para generar anticuerpos monoclonales que presentaron isotipo IgM. Mediante ensayos controlados de inmunización in vitro se indujo el cambio isotipo de los clones reactivos aislados de los hibridomas obtenidos de manera reproducible. Las inmunoglobulinas aisladas se ensayaron por su capacidad funcional neutralizadora de la infección controlada in vitro de cepas de Plasmodium de roedores a glóbulos rojos. Los resultados obtenidos evidencian el papel que pueden tener los anticuerpos inducidos por péptido-miméticos Plasmodium en ensayos de infección realizados en modelos animales de experimentación.
Based on previous studies in which those residues being critical for Plasmodium falciparum binding to red blood cells (RBCs) through the antigenic sequence (21KNESKYSNTFINNAYNMSIR40) from the merozoite surface antigen-2 (MSP-2) were identified, we have designed and synthesized two reduced amide pseudopeptide sequences based on the 31IN32 binding motif. Synthesized peptidomimetics, possess each one a modified peptide bond that presented as a ψ[CH2-NH] reduced amide isoster bond, to allowing the Phe-Ile modified aminoacid pair allowing pseudopeptides coded ψ-128 (monomer form) and ψ-129 (polymer form) and the Ile-Asn modified aminoacid pair for pseudopeptides coded ψ-130 (monomer form) and ψ-131 (polymer form). By using the polymer forms of both peptido-mimetics as immunogens, monoclonal antibodies were produced in BALB/c mice. These Ig showed an IgM isotype. The isotype antibody switching was lead by in vitro immunization of the original hybridomas. Isolated immunoglobulins were tested for their functional in vitro activity, on a infection controlled experiment of rodent Plasmodium strains infecting red blood cells. Obtained results reveal the role played by antibodies to peptido-mimetic in infection assays performed further on animal experimental models.