As doenças do espectro da neuromielite óptica (ENMO) são classificadas como crônicas inflamatórias e autoimunes, e afetam o sistema nervoso central. Estas se caracterizam pela existência de um biomarcador, o autoanticorpo AQP4-IgG, que reconhece seletivamente a proteína Aquaporina-4 presente nos astrócitos. O biomarcador não é detectado em torno de 10- 27% dos pacientes diagnosticados, que são classificados como ENMO soronegativos. A ausência do biomarcador dificulta o processo diagnóstico e a definição terapêutica desses pacientes. Sobre este grupo, discute-se a possibilidade de alguns representarem casos falsonegativos decorrentes da sensibilidade insuficiente dos testes aplicados ou da existência de outros alvos antigênicos nesses pacientes. O primeiro objetivo deste trabalho foi desenvolver um nanobiossensor de nanopartículas de prata (AgNPs) funcionalizadas com epítopos da AQP4, para separar os grupos clínicos ENMO, EM e saudáveis. A partir disso, investigar as hipóteses que permeiam esse grupo, quanto à detecção dependente da concentração dos anticorpos e do epítopo utilizado. Os nanobiossensores que melhor separaram os grupos clínicos foram os AgNPs-AQP461-70 e AgNPs-AQP4201-210. Com o nanobiossensor AgNPsAQP461-70 identificamos que a detecção do biomarcador é dependente da concentração e do epítopo conjugado à superfície do nanobiossensor. Visando aumentar a sensibilidade do método para detectar o biomarcador no grupo ENMO soronegativo, foi feita uma triagem dos peptídeos compreendendo toda a extensão da proteína, que contém 323 aminoácidos. A triagem foi feita com epítopos separados a cada 10 aminoácidos. Essa triagem mostrou que os seguintes epítopos: AgNPs-AQP41-10, AgNPs-AQP411-20, AgNPs-AQP471-80, AgNPs-AQP481-90, AgNPsAQP491-100 e AgNPs-AQP4261-270 são fortes candidatos para comporem sistemas de detecção para reteste de pacientes ENMO soronegativos. A sensibilidade do nanobiossensor melhor estudado neste projeto (AgNPs-AQP461-70) foi de 84,62%, superior aos métodos convencionais já registrados para a detecção do biomarcador, mas a especificidade foi inferior à deles (66,67%). Os dados obtidos da triagem dos peptídeos, somados ao aumento do número de amostras, pode aumentar a acurácia dos nanobiossensores desenvolvidos para testar aqueles pacientes com diagnóstico clínico de ENMO, mas sem confirmação laboratorial

Neuromyelitis Optica Spectrum Disorders (NMOSD) are chronic, inflammatory, and autoimmune diseases that affect the central nervous system. The autoantibody AQP4-IgG is the diseases biomarker and selectively recognizes the aquaporin-4 protein on the astrocytes. Around 10 to 27% of patients are NMOSD seronegative, in whom the autoantibody is not detected. The biomarker absence impairs the diagnostic process and the therapeutic definition of this group of patients. About this group, it is discussed the possibility that some represent false-negative cases due to insufficient sensitivity of the tests applied or the existence of other antigenic targets in these patients. The first objective of this work was to develop a silver nanoparticle (AgNPs) nanobiosensor functionalized with epitopes of AQP4 to separate NMOSD, MS, and healthy clinical groups. From this, investigate the hypotheses that permeate this group regarding the antibody concentration-dependent detection and the epitope used to build the sensor. The nanobiosensors that better separated the clinical groups were AgNPs AQP461-70 and AgNPs-AQP4201-210. Using the AgNPs-AQP461-70, we identified that biomarker detection depended on the antibody concentration and the epitope conjugated on the nanobiosensors surfaces. To increase the methods' sensitivity in detecting the biomarker in the samples from the NMOSD seronegative patients, we performed a peptide screening comprising the whole protein, which contains 323 amino acids, separated in epitopes of ten residues. This screening showed that the following epitopes: AgNPs-AQP41-10, AgNPs-AQP411-20, AgNPs AQP471-80, AgNPs-AQP481-90, AgNPs-AQP491-100, and AgNPs-AQP4261-270 are strong candidates to compose detection systems for retesting seronegative NMOSD patients. The sensitivity of the best-studied nanobiosensor in this project (AgNPs-AQP461-70) was 84.62%, higher than conventional methods already registered for the biomarker detection, but the specificity was lower than theirs (66.67%). The data obtained from peptide screening, coupled with a greater number of samples, may increase the accuracy of the nanobiosensors developed to test those patients with a clinical diagnosis of NMOSD but without laboratory confirmation