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Nuovo approccio per rendere immunogeniche sequenze di proteine di superficie del virus dell'AIDS felino coinvolte nei processi di infezione

Informazioni tesi

  Autore: Patrizia Scuppa
  Tipo: Tesi di Laurea
  Anno: 1997-98
  Università: Università degli Studi di Camerino
  Facoltà: Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali
  Corso: Scienze Biologiche
  Relatore: Fulvio Esposito
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 81

Dal punto di vista della problematica scientifica, il lavoro di questa tesi si inquadra nell'ambito del tentativo di sviluppare un vaccino contro la sindrome dell'immunodeficienza acquisita mediata dall'HIV. In particolare l'approccio seguito è stato quello di studiare come modello il virus felino dell'immunodeficienza acquisita (FIV) marcatamente immunodepressivo nel suo ospite naturale.
Nel 1985 nel laboratorio del Prof. Esposito del dipartimento di Biologia MCA di Camerino, in collaborazione con il laboratorio di virologia del dipartimento di Biomedicina dell'Università di Pisa, furono sintetizzati una serie di icosapeptidi che nel loro insieme riproducevano l'intera sequenza della proteina ENV(Tabella III) dell'involucro di FIV(Fig.1 e Fig.2). Un'indagine sierologica effettuata utilizzando i sieri di gatti infetti con FIV, rivelò che la reattività immunologica era concentrata in alcune regioni di questa proteina mentre altre risultavano immunologicamente silenti, ma alcuni di questi peptidi ENV erano in grado di inibire la formazione dei sincizi in una linea cellulare di rene di gatto ''linea Crandell''. L'ipotesi più ovvia era quella che questi peptidi corrispondessero alle sequenze che nella molecola ENV sono coinvolte nell'interazione tra virus e recettore, curiosamente confrontando i risultati nel test di inibizione di formazione dei sincizi con quelli dell'indagine sierologica, si trovò che i peptidi dotati di maggiore attività biologica, cioè della capacità di inibire la formazione dei sincizi, si trovavano nelle regioni immunologicamente silenti, sulla superficie del virus sarebbero esposte delle zone altamente immunogeniche, ma scarsamente rilevanti per la biologia del virus stesso, mentre le sequenze vitali per lo sviluppo del ciclo biologico del virus non determinerebbero alcuna reazione da parte del sistema immunitario dell'ospite.
Come è noto perchè una sequenza aminoacidica sia immunogenica è necessario che essa venga presentata al recettore del linfocita T da parte delle molecole MHC(Fig.18), è altresì noto che le molecole MHC richiedono la presenza sul ligando di determinati residui aminoacidici in definite posizioni (Fig. 19); se la mancanza di immunoreattività nei confronti di certe regioni dipende dall'assenza di questi motivi, la sostituzione di certi aminoacidi con altri potrebbe rendere immunoreattive sequenze che allo stato nativo non lo sono. In questo lavoro ho preso la sequenza di aminoacidi che va dall'225E-A244 ed ho sintetizzato 18 peptidi ognuno dei quali presentava in una posizione una glicina a posto dell'aminoacido presente nella sequenza nativa.(Tabella IV) I 18 peptidi risultanti sono stati utilizzati ciascuno per immunizzare un gruppo di 6 topi, ricordando che la sequenza nativa non determinava la risposta immunitaria. Dai risultati (Fig.13)si osserva che il peptide 244 determina una risposta in 4 su 6 animali mentre i peptidi 241 e 233 in 2 su 6 e i peptidi 240 232, 228 e 225 su 1 su 6. Quindi esistono delle sostituzioni che rendono immunogeniche delle sequenze che allo stato nativo non lo sono. Restava da verificare se gli anticorpi prodotti in risposta a queste sequenze sostituite, sono in grado di riconoscere la sequenza nativa? La risposta è nella figura 14.Gli ab diretti verso il 244 quello più immonogenico, purtroppo non riconoscono la sequenza nativa, mentre i sieri diretti verso i peptidi 241, 240, 233, 232 228 e 225 cross-reagiscono con la sequenza nativa. Questo significa che se utilizzassi questi peptidi per immunizzare degli animali, gli ab prodotti riconoscerebbero quella regione di ENV coinvolta nell'interazione tra virus e cellula. L'importanza di questo risultato ci ha indotto a condurre un'ulteriore verifica. A tale scopo ho effettuato un saggio competitivo(FIG 17), ho posto cioè ad incubare gli antisieri diretti verso i peptidi 244, 240, 233, 228 e 225(quelli cioè più immunogenici verso l'omologo) ad incubare con il peptide nativo, dopodichè sono stati cimentati con il peptide sostituito verso i quali essi erano diretti, come si vede in particolare il peptide nativo, anche a modeste concentrazioni era in grado di sottrarre gran parte della reattività del siero anti-233 nei confronti del peptide omologo. Questo risultato confermava aldilà di ogni ragionevole dubbio l'ampia cross-reattività tra il peptide sostituito e il peptide nativo indicando il peptide 233 come un potenziale candidato vaccino anti-FIV.

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2 1. INTRODUZIONE Lo studio dei modelli animali può apportare notevoli vantaggi alla conoscenza dell’agente eziologico della sindrome da immunodeficienza acquisita (AIDS, Acquired ImmunoDeficiency Syndrome), il virus HIV (Human Immunodeficiency Virus) (Kindt et al., 1992; Bendinelli et al., 1993; Levy, 1996; Kohmoto et al., 1998). Infatti, anche se molti aspetti della virologia, epidemiologia e prevenzione dell’AIDS sono stati chiariti, i meccanismi mediante i quali l’HIV produce la letale caratteristica immunodeficienza rimangono essenzialmente sconosciuti. Per di più le strategie farmaco-chimiche finora utilizzate per il controllo dell’infezione da HIV non risolvono il problema dell’interruzione della trasmissione. L’HIV infetta e si replica anche negli scimpanzé e nei conigli, nei quali tuttavia non induce malattie evidenti. Dal momento che l’uomo è l’unica specie consistentemente suscettibile all’HIV, l’attenzione è stata necessariamente rivolta ad alcuni retrovirus di animali che sono marcatamente immunodepressivi nei loro ospiti naturali o in ospiti eterologhi. Di speciale interesse sono i retrovirus immunosoppressivi che infettano i piccoli animali, poiché risulta particolarmente pratico lavorare con essi. I piccoli animali che sono stati proposti quali modelli per lo studio di HIV comprendono: il complesso dei virus della leucemia di Friend e altri oncovirus murini, che devono essere considerati come “modelli preesistenti”, dal momento che le loro proprietà erano oggetto di intense ricerche da parte di Friedman, Salaman e molti altri, già dagli inizi degli anni settanta, prima ancora che l’AIDS fosse riconosciuta (Bendinelli et al., 1985); l’oncovirus murino LB-BM5, che induce una

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