Use of Recombinant Virus Replicon Particles for Vaccination against Mycobacterium ulcerans Disease.

Buruli ulcer, caused by infection with Mycobacterium ulcerans, is a necrotizing disease of the skin and subcutaneous tissue, which is most prevalent in rural regions of West African countries. The majority of clinical presentations seen in patients are ulcers on limbs that can be treated by eight weeks of antibiotic therapy. Nevertheless, scarring and permanent disabilities occur frequently and Buruli ulcer still causes high morbidity. A vaccine against the disease is so far not available but would be of great benefit if used for prophylaxis as well as therapy. In the present study, vesicular stomatitis virus-based RNA replicon particles encoding the M. ulcerans proteins MUL2232 and MUL3720 were generated and the expression of the recombinant antigens characterized in vitro. Immunisation of mice with the recombinant replicon particles elicited antibodies that reacted with the endogenous antigens of M. ulcerans cells. A prime-boost immunization regimen with MUL2232-recombinant replicon particles and recombinant MUL2232 protein induced a strong immune response but only slightly reduced bacterial multiplication in a mouse model of M. ulcerans infection. We conclude that a monovalent vaccine based on the MUL2232 antigen will probably not sufficiently control M. ulcerans infection in humans.

Cytoplasmic RNA modulators of an inside-out signal-transduction cascade

A vaccinia virus-based RNA expression system enabled high-level cytoplasmic expression of RNA aptamers directed against the intracellular domain of the β2 integrin LFA-1, a transmembrane protein that mediates cell adhesion to intercellular adhesion molecule-1 (ICAM-1). In two different cell types, cytoplasmic expression of integrin-binding aptamers reduced inducible cell adhesion to ICAM-1. The aptamers specifically target, and thereby define, a functional cytoplasmic subdomain important for the regulation of cell adhesion in leukocytes. Our approach of aptamer-controlled blocking of signaling pathways in vivo could potentially be applied wherever targeted modulation of a signal-transduction cascade is desired.

Comparative mechanistic studies of de novo RNA synthesis by flavivirus RNA-dependent RNA polymerases

Flavivirus protein NS5 harbors the RNA-dependent RNA polymerase (RdRp) activity. In contrast to the RdRps of hepaci- and pestiviruses, which belong to the same family of Flaviviridae, NS5 carries two activities, a methyltransferase (MTase) and a RdRp. RdRp domains of Dengue virus (DV) and West Nile virus (WNV) NS5 were purified in high yield relative to full-length NS5 and showed full RdRp activity. Steady-state enzymatic parameters were determined on homopolymeric template poly(rC). The presence of the MTase domain does not affect the RdRp activity. Flavivirus RdRp domains might bear more than one GTP binding site displaying positive cooperativity. The kinetics of RNA synthesis by four Flaviviridae RdRps were compared. In comparison to Hepatitis C RdRp, DV and WNV as well as Bovine Viral Diarrhea virus RdRps show less rate limitation by early steps of short-product fort-nation. This suggests that they display a higher conformational flexibility upon the transition from initiation to elongation. (c) 2006 Elsevier Inc. All rights reserved.

Defective interfering viral particles in acute dengue infections

While much of the genetic variation in RNA viruses arises because of the error-prone nature of their RNA-dependent RNA polymerases, much larger changes may occur as a result of recombination. An extreme example of genetic change is found in defective interfering (DI) viral particles, where large sections of the genome of a parental virus have been deleted and the residual sub-genome fragment is replicated by complementation by co-infecting functional viruses. While most reports of DI particles have referred to studies in vitro, there is some evidence for the presence of DI particles in chronic viral infections in vivo. In this study, short fragments of dengue virus (DENV) RNA containing only key regulatory elements at the 3' and 5' ends of the genome were recovered from the sera of patients infected with any of the four DENV serotypes. Identical RNA fragments were detected in the supernatant from cultures of Aedes mosquito cells that were infected by the addition of sera from dengue patients, suggesting that the sub-genomic RNA might be transmitted between human and mosquito hosts in defective interfering (DI) viral particles. In vitro transcribed sub-genomic RNA corresponding to that detected in vivo could be packaged in virus like particles in the presence of wild type virus and transmitted for at least three passages in cell culture. DENV preparations enriched for these putative DI particles reduced the yield of wild type dengue virus following co-infections of C6-36 cells. This is the first report of DI particles in an acute arboviral infection in nature. The internal genomic deletions described here are the most extensive defects observed in DENV and may be part of a much broader disease attenuating process that is mediated by defective viruses.

Role of short RNAs in gene silencing

Recent research has revealed the existence of an elegant defence mechanism in plants and lower eukaryotes. The mechanism, known in plants as post-transcriptional gene silencing, works through sequence-specific degradation of RNA. It appears to be directed by double-stranded RNA, associated with the production of short 21-25 nt RNAs, and spread through the plant by a diffusible signal. The short RNAs are implicated as the guides for both a nuclease complex that degrades the mRNA and a methyltransferase complex that methylates the DNA of silenced genes. It has also been suggested that these short RNAs might be the mobile silencing signal, a suggestion that has been challenged recently.

Les sHsps en surera: capacitat protectora enfront l'estrés i variabilitat genètica

Els organismes responen a la temperatura i a molts altres estressos sintetitzant un grup de proteïnes anomenat proteïnes de xoc de calor (HSPs). En plantes les sHsps, d'entre 15 i 30 kDa formen el grup més abundant i divers, classificat en funció de la seva localització subcel.lular i homologia en: mitocondrials, cloroplàstiques, de reticle endoplasmàtic i citoplàsmiques de classe I i II. Les sHsps-CI s'ha descrit que s'indueixen per estrès tèrmic, hídric i oxidatiu (peròxid d'hidrògen, llum UV, ozó) i en resposta a algunes hormones. També s'expressen durant el desenvolupament, per exemple durant l'embriogènesi, on es creu que podrien tenir un paper protector de l'embrió enfront la dessecació. Tot i que hi ha abundants treballs que correlacionen la resistència a l'estrès i l'acumulació de sHsps-CI, els mecanismes moleculars d'aquesta activitat són poc conguts. Tot i això, per diverses sHsps-CI ha estat descrita una activitat xaperona in vitro i, més recentment, que la seva sobreexpressió augmenta la viabilitat de cèl.lules d'E.coli en condicions d'estrès tèrmic. L'estudi de l'acumulació de sHsps-CI en surera (Quercus suber) mitjançant immunodetecció en electroforesi bidimensional mostra uns patrons d'acumulació complexos i formats per dos grups d'espècies proteiques principals, a l'entorn dels 10 i 17 kDa respectivament, que mostren una inducció diferencial en funció del teixit i l'estrès. Mentre que les espècies proteiques de 17 kDa s'indueixen per temperatura però no per estrès oxidatiu, les de ca. 10 kDa ho fan per estrès oxidatiu i no per temperatura. Ambdós grups d'espècies proteiques s'acumulen conjuntament en fel.lema. Assajos de PCR i RT-PCR han permès clonar parcialment tres noves sHsps-CI en surera: Qshsp10-CI, QshspC-CI i QshspD-CI. Aquest fet confirma la multigeneïcitat de les sHsps-CI en surera que apuntava el patró bidimensional. Dels nous clons obtinguts destaca especialment Qshsp10-CI, un gen que presenta un codó stop enmig del domini -cristal.lí que fa que a la proteïna que se'n dedueix li manqui un 55% del domini -cristal.lí i tota l'extensió C-terminal. Es tractaria de la sHsp més petita i més truncada descrita fins al moment. L'anàlisi de l'expressió de Qshsp10-CI mitjançant RT-PCR mostra expressió en plantes tractades amb H2O2 però no en les que han estat sotmeses a un xoc de calor. Aprofitant l'oportunitat que oferia aquesta sHsp-CI de ser utilitzada com a model per l'estudi de la importància del domini -cristal.lí i l'extensió C-terminal en l'activitat protectora enfront l'estrès, es va voler determinar la capacitat que tenia d'augmentar la viabilitat de cèl.lules d'E. coli en condicions d'estrès tèrmic i oxidatiu. Els resultats mostren que la proteïna recombinant QsHsp10-CI, tot i la important truncació que té, és capaç de protegir cèl.lules d'E. coli en condicions d'estrès tèrmic i, remarcablement, en condicions d'estrès oxidatiu. Tots aquests resultats indiquen que les espècies proteiques de ca. 10 kDa podrien correspondre a Qshsp10-CI i tenir un paper en les cèl.lules del fel.lema en la protecció enfront l'estrès oxidatiu. L'estrès oxidatiu provoca lesions al DNA que poden produir errors en la replicació, transcripció o traducció i generar proteïnes aberrants. Donades les condicions d'estrès oxidatiu a les quals es troben sotmeses les cèl.lules del fel.lema, s'ha volgut estudiar la variabilitat dels seus àcids nucleics. La determinació de la taxa de mutació de la regió codificant del gen Qshsp17.4-CI en mRNA i DNA de fel.lema i àpex radicular, un teixit jove i en creixement actiu va mostrar unes taxes sorprenentment elevades en l'mRNA (1/1784 pb) i el DNA genòmic (1/1520 pb) del fel.lema. Aquestes taxes són les més altes descrites en un genoma nuclear eucariota i són similars a les dels virus d'RNA d'evolució ràpida com el virus de l'Hepatitis C. Amb aquestes taxes de mutació, un terç dels mRNAs del fel.lema de la surera contindrien missatges aberrants i la supervivència de les cel.lules es veuria compromesa. Això implica que el fel.lema hauria de ser considerat com un mosaic de cèl.lules genèticament heterogènies i, per tant, una sola seqüència no defineix en tota la seva amplitud un gen en aquest teixit. No es va detectar cap mutació en àpex de rel. Amb l'objectiu d'aprofundir en el coneixement de les mutacions que es donen en aquests dos teixits i per tal de poder fer una anàlisi qualitativa més completa que permetés especular sobre el seu origen, es va aplicar un mètode de selecció de seqüències mutants en base a la utilització d'enzims de restricció. Les mutacions detectades en fel.lema es corresponen amb les relacionades, en altres sistemes no nuclears (plasmidis, fags i DNA bacterià), amb l'estrès oxidatiu. En conseqüència, l'estrès oxidatiu al qual estan sotmeses les cèl.lules del fel.lema podria ser el causant de l'elevada taxa de mutació detectada. D'acord amb això, el tipus majoritari de productes d'oxidació de les bases del DNA que s'acumulen en brots de plàntules de surera en resposta al peròxid d'hidrògen produeixen el mateix tipus de mutacions detectades en l'mRNA del fel.lema de la surera. La major sensibilitat d'aquest nou mètode ha permès, a més, detectar mutacions en molècules d'mRNA de rel, un teixit en el qual no s'havia trobat cap mutació utilitzant el mètode de clonatge i seqüenciació directa. Tot i això, el tipus de mutacions predominants no estan relacionades amb l'estrès oxidatiu sinó amb erros en la reparació dels àcids nucleics.

Método imunocromatográfico para pesquisa do anticorpo em triagem ou diagnóstico da hepatite C: desenvolvimento e aplicação clínica

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Caracterização da interação entre a proteínas NS5 do vírus da febre amarela e EIF3L

Pós-graduação em Microbiologia - IBILCE

Caracterização parcial e patogenicidade de um vírus isolado de Thyrinteina arnobia (Stoll, 1782) (Lepidoptera: geometridae)

Pós-graduação em Agronomia (Proteção de Plantas) - FCA

Inibição do vírus da hepatite C utilizando siRNAs direcionados para o genoma viral e proteínas celulares Hsps

Pós-graduação em Microbiologia - IBILCE

Pirossequenciamento de alta cobertura da região hipervariável 1 do Vírus da Hepatite C

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Messa a punto di sistemi per il controllo e la terapia delle malattie virali

A livello globale una delle problematiche più urgenti della sanità pubblica umana e veterinaria è rappresentata dal controllo delle infezioni virali. L’emergenza di nuove malattie, la veloce diffusione di patologie finora confinate ad alcune aree geografiche, lo sviluppo di resistenza dei patogeni alle terapie utilizzate e la mancanza di nuove molecole attive, sono gli aspetti che influiscono più negativamente livello socio-economico in tutto il mondo. Misure per limitare la diffusione delle infezioni virali prevedono strategie per prevenire e controllare le infezioni in soggetti a rischio . Lo scopo di questa tesi è stato quello di indagare il possibile utilizzo di prototipi virali utilizzati come modello di virus umani per valutare l’efficacia di due diversi metodi di controllo delle malattie virali: la rimozione mediante filtrazione di substrati liquidi e gli antivirali di sintesi e di origine naturale. Per quanto riguarda la rimozione di agenti virali da substrati liquidi, questa è considerata come requisito essenziale per garantire la sicurezza microbiologica non solo di acqua ad uso alimentare , ma anche dei prodotti utilizzati a scopo farmaceutico e medico. Le Autorità competenti quali WHO ed EMEA hanno redatto delle linee guida molto restrittive su qualità e sicurezza microbiologica dei prodotti biologici per garantire la rimozione di agenti virali che possono essere trasmessi con prodotti utilizzati a scopo terapeutico. Nell'industria biomedicale e farmaceutica c'è l'esigenza di una tecnologia che permetta la rimozione dei virus velocemente, in grande quantità, a costi contenuti, senza alterare le caratteristiche del prodotto finale . La collaborazione con l’azienda GVS (Zola Predosa, Italia) ha avuto come obiettivo lo studio di una tecnologia di filtrazione che permette la rimozione dei virus tramite membrane innovative e/o tessuti-non-tessuti funzionalizzati che sfruttano l’attrazione elettrostatica per ritenere ed asportare i virus contenuti in matrici liquide. Anche gli antivirali possono essere considerati validi mezzi per il controllo delle malattie infettive degli animali e nell’uomo quando la vaccinazione non è realizzabile come ad esempio in caso di scoppio improvviso di un focolaio o di un attacco bioterroristico. La scoperta degli antivirali è relativamente recente ed il loro utilizzo è attualmente limitato alla patologia umana, ma è in costante aumento l’interesse per questo gruppo di farmaci. Negli ultimi decenni si è evidenziata una crescente necessità di mettere a punto farmaci ad azione antivirale in grado di curare malattie ad alta letalità con elevato impatto socio-economico, per le quali non esiste ancora un’efficace profilassi vaccinale. Un interesse sempre maggiore viene rivolto agli animali e alle loro patologie spontanee, come modello di studio di analoghe malattie dell’uomo. L’utilizzo di farmaci ad azione antivirale in medicina veterinaria potrebbe contribuire a ridurre l’impatto economico delle malattie limitando, nel contempo, la disseminazione dei patogeni nell’ambiente e, di conseguenza, il rischio sanitario per altri animali e per l’uomo in caso di zoonosi. Le piante sono sempre state utilizzate dall’industria farmaceutica per l’isolamento dei composti attivi e circa il 40% dei farmaci moderni contengono principi d’origine naturale. Alla luce delle recenti emergenze sanitarie, i fitofarmaci sono stati considerati come una valida per migliorare la salute degli animali e la qualità dei prodotti da essi derivati. L’obiettivo del nostro studio è stato indagare l’attività antivirale in vitro di estratti naturali e di molecole di sintesi nei confronti di virus a RNA usando come prototipo il Canine Distemper Virus, modello di studio per virus a RNA a polarità negativa, filogeneticamente correlato al virus del morbillo umano. La scelta di questo virus è dipesa dal fatto che rispetto ai virus a DNA e ai retrovirus attualmente l’offerta di farmaci capaci di contrastare le infezioni da virus a RNA è molto limitata e legata a molecole datate con alti livelli di tossicità. Tra le infezioni emergenti causate da virus a RNA sono sicuramente da menzionare quelle provocate da arbovirus. Le encefaliti virali da arbovirus rappresentano una emergenza a livello globale ed attualmente non esiste una terapia specifica. Una delle molecole più promettenti in vitro per la terapia delle infezioni da arbovirus è la ribavirina (RBV) che, con il suo meccanismo d’azione pleiotropico, si presta ad essere ulteriormente studiata in vivo per la sua attività antivirale nei confronti delle infezioni da arbovirus. Uno dei fattori limitanti l’utilizzo in vivo di questa molecola è l’incapacità della molecola di oltrepassare la barriera emato-encefalica. Nel nostro studio abbiamo messo a punto una formulazione per la somministrazione endonasale di RBV e ne abbiamo indagato la diffusione dalla cavità nasale all’encefalo attraverso l’identificazione e quantificazione della molecola antivirale nei diversi comparti cerebrali . Infine è stato condotto un esperimento in vivo per valutare l’efficacia di un composto a base di semi di Neem, di cui sono già note le proprietà antimicrobiche, nei confronti dell’infezione da orf virus, una zoonosi a diffusione mondiale, che ha un elevato impatto economico in aree ad alta densità ovi-caprina e può provocare lesioni invalidanti anche nell’uomo.

Active intravenous drug use during chronic hepatitis C therapy does not reduce sustained virological response rates in adherent patients

Reluctance has been expressed about treating chronic hepatitis C in active intravenous (IV) drug users (IDUs), and this is found in both international guidelines and routine clinical practice. However, the medical literature provides no evidence for an unequivocal treatment deferral of this risk group. We retrospectively analyzed the direct effect of IV drug use on treatment outcome in 500 chronic hepatitis C patients enrolled in the Swiss Hepatitis C Cohort Study. Patients were eligible for the study if they had their serum hepatitis C virus (HCV) RNA tested 6 months after the end of treatment and at least one visit during the antiviral therapy, documenting the drug use status. Five hundred patients fulfilled the inclusion criteria (199 were IDU and 301 controls). A minimum exposure to 80% of the scheduled cumulative dose of antivirals was reached in 66.0% of IDU and 60.5% of controls (P = NS). The overall sustained virological response (SVR) rate was 63.6%. Active IDU reached a SVR of 69.3%, statistically not significantly different from controls (59.8%). A multivariate analysis for treatment success showed no significant negative influence of active IV drug use. In conclusion, our study shows no relevant direct influence of IV drugs on the efficacy of anti-HCV therapy among adherent patients.