Análisis inmunoinformático y evolutivo de proteínas de Trypanosoma cruzi para el diseño de una vacuna de subunidades multiepítopes

Abstract

Trypanosoma cruzi es el agente causal de la enfermedad de Chagas o tripanosomiasis americana, zoonosis que si bien afecta a millones de personas, no cuenta con estrategias de prevención diferentes al control vectorial. El estudio de proteínas de interés inmunológico de T. cruzi ha llevado a la determinación de posibles blancos para el diseño de vacunas preventivas y terapéuticas. En este sentido, la inmunoinformática y los análisis evolutivos representan útiles herramientas para la detección de posibles sitios específicos de reconocimiento inmune con el potencial de inducir respuestas protectoras. Mediante la evaluación de métodos inmunoinformáticos, en este trabajo se encontró que los predictores de epítopes lineales de células B, ABCPred y BepiPred 2.0, tuvieron mejor desempeño para el reconocimiento de epítopes de T. cruzi con un porcentaje promedio de detección de 94,35% y 79,57%, respectivamente. Mientras que, los predictores de péptidos de unión a MHC-I con mejor desempeño, juzgado por valores de AUC, fueron: SMM (0,968), NetMHCpan 3.0 (0,962), NetMHC 4.0 (0,957) y NetMHCpan 4.0 (0,955). Por otra parte, en esta investigación se aplicaron los modelos evolutivos FEL y MEME para la determinación de las presiones selectivas actuando en proteínas inmunogénicas del parásito, donde se detectaron sitios bajo selección positiva y negativa. Una de estas proteínas, HSP70, fue modelada para visualizar el grado de solapamiento de epítopes predichos y confirmados y los sitios bajo selección negativa. Por otro lado, se seleccionaron siete proteínas de T.cruzi: Cz, Tc80, TSA-1, TSSA, PPDK, LYT-1 y Tc24, que constituyeron el grupo de proteínas problemas a partir de las cuales se diseñó el prototipo inmunoestimulante. Para esto, las proteínas fueron analizadas con los algoritmos de predicción mencionados y con NetMHCII para la detección de péptidos de unión a MHC-II. Adicionalmente, las mismas fueron modeladas para localizar los epítopes de células B predichos. Igualmente, estuvieron sujetas a las pruebas evolutivas con las que se determinaron los sitios bajo selección presentes en los péptidos predichos. Integrando los resultados derivados de este análisis, de las pruebas inmunoinformáticas y de los modelos de la estructura tridimensional de las proteínas, se seleccionó una serie de péptidos para la construcción del péptidos quimérico. En total se emplearon 12 epítopes lineales de células B, 12 péptidos de unión a MHC-I, 13 péptidos de unión a MHC-II, la secuencia PADRE y péptidos de conexión, para la construcción de una quimera compuesta de 631 aminoácidos, que en conjunto con el adyuvante c-di-AMP representó el prototipo inmunoestimulante propuesto.