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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.5.2014.tde-29102014-160344
Document
Author
Full name
Rafael Ribeiro Almeida
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2014
Supervisor
Committee
Cunha Neto, Edecio (President)
Sato, Maria Notomi
Segurado, Aluisio Augusto Cotrim
Taborda, Carlos Pelleschi
Vasconcelos, José Ronnie Carvalho de
Title in Portuguese
Reconhecimento entre clados e efeito supressor induzido por vacinas de DNA codificando peptídeos conservados e promíscuos do grupo M do HIV-1
Keywords in Portuguese
Camundongos
Gene de classe II do complexo de histocompatibilidade (MHC)
HIV-1
Humanos
Imunidade cruzada
Imunossupressão
Infecções pelo HIV
Linfócitos T CD4-positivos
Sequência consenso
Vacinas de DNA
Abstract in Portuguese
A busca por uma construção vacinal contra o HIV-1 é urgente. Os linfócitos T CD4+ têm assumido um papel de destaque no campo de vacinas por participar no controle da replicação do HIV-1, seja auxiliando as funções efetoras de linfócitos T CD8+ e a produção de anticorpos por linfócitos B ou mesmo agindo de forma citotóxica sobre macrófagos infectados. A utilização de sequências consenso do grupo M do HIV-1 é apontada como uma das maneiras de se contornar os problemas relacionados à diversidade viral. Além disso, é preciso construir vacinas que apresentem potencial de induzir respostas imunes com grande cobertura populacional. Com o intuito de induzir respostas amplas de linfócitos T CD4+ contra diversos subtipos do HIV-1 em uma população geneticamente diversa para moléculas HLA-DR, identificamos em nosso trabalho prévio 34 peptídeos promíscuos (previstos de se ligarem a múltiplas moléculas HLA-DR) e conservados da sequência consenso do grupo M do HIV-1. Desenvolvemos uma vacina de DNA codificando 7 peptídeos de Env (HIVenv7) e outra vacina (HIVBr27) codificando os demais 27 peptídeos. A vacina HIVBr27 foi imunogênica em camundongos BALB/c, induzindo uma resposta ampla e polifuncional de linfócitos T CD4+ e CD8+. A vacina HIVenv7 foi pouco imunogênica e mostrou-se capaz de suprimir a resposta induzida pela HIVBr27 em regime de co-imunização. No presente trabalho demonstramos que a imunização com HIVBr27 induz uma resposta imune celular mediada por linfócitos T CD4+ e CD8+ contra peptídeos de diferentes subtipos do HIV-1. Além disso, a imunização com HIVBr27 mostrou-se parcialmente protetora contra a infecção pelo vírus Vaccinia recombinante codificando as proteínas Gag e Pol do HIV-1. Ensaios in vitro demonstraram que os peptídeos codificados pela HIVBr27 se ligam a múltiplas moléculas HLA de classe II e são reconhecidos por células de pacientes infectados pelo HIV-1. Demonstramos também que a vacina HIVenv7 não possui propriedades imunossupressoras consistentes, contrariando os resultados obtidos previamente. Os peptídeos codificados pela HIVenv7 se ligaram a múltiplas moléculas HLA de classe II, mas apresentaram baixa frequência de reconhecimento por células de pacientes infectados pelo HIV-1. Acreditamos que a vacina HIVBr27 possui potencial de induzir uma resposta imune de grande cobertura populacional e direcionada a diferentes variantes do HIV-1. Por outro lado, a vacina HIVenv7 se mostrou pouco imunogênica e não deve ser utilizada em estudos futuros
Title in English
Cross-clade immunity and immunosuppressive effects of DNA vaccines encoding conserved and promiscuous HIV-1 M-group peptides
Keywords in English
CD4-positive lymphocytes
Consensus sequence
Cross-clade immunity
DNA vaccines
Genes MHC class II
HIV infections
HIV-1
Humans
Immunosuppression
Mice
Abstract in English
The search for an HIV-1 vaccine construct is urgent. The CD4+ T cells have assumed a prominent role in the vaccine field participating in the control of HIV-1 replication either by helping CD8+ T cell effector function and B cell-mediated antibody production or by acting as citotoxic cells on infected macrophages. The use of HIV-1 M-group consensus sequences is pointed as an alternative to overcome viral diversity. Besides, it is necessary to construct vaccines that would potentially induce immune responses with broad population coverage. Intending to induce a broad CD4+ T-cell immune response against different HIV-1 subtypes in a population bearing diverse HLA-DR molecules we have previously identified 34 promiscuous peptides (potentially binding to multiple HLA-DR molecules) and conserved within the HIV-1 M-group consensus sequence. We construct a DNA vaccine encoding 7 Env peptides (HIVenv7) and another vaccine (HIVBr27) encoding 27 peptides. The HIVBr27 vaccine was immunogenic in BALB/c mice, inducing a broad and polyfunctional CD4+ and CD8+ T-cell response. The HIVenv7 vaccine was much less immunogenic and suppressed HIVBr27-induced immune responses when co-immunized. Here, we have shown that HIVBr27 immunization leads to a cross-clade CD4+ and CD8+ T-cell immune response. Besides, HIVBr27 immunization has partially protected mice challenged with a recombinant Vaccinia virus encoding HIV-1 Gag e Pol. In vitro assays have shown that HIVBr27- encoded peptides bind to multiple HLA class II molecules and are recognized by HIV- 1-infected patients. We have also shown that HIVenv7 has no consistent immunosuppressive properties, contradicting our previous results. The HIVenv7- encoded peptides bound to multiple HLA class II molecules but were recognized by a low number of HIV-1-infected patients. We believe that our vaccine HIVBr27 has potential to induce an immune response with broad population coverage, towards different HIV-1 variants. On the other hand, the HIVenv7 vaccine was poorly immunogenic and should not be used in future studies
 
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Publishing Date
2014-10-30
 
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