Estudio conformacional de péptidos modificados de las proteínas STARP, CelTOS, TRSP y SERA 5 de Plasmodium falciparum y su relación con una respuesta inmune en malaria

El desarrollo de una vacuna contra malaria es un área de exploración activa pero con enormes retos debido especialmente a la complejidad del ciclo del parásito. Así, es necesario bloquear las diferentes etapas de la invasión que tiene el Plasmodium falciparum y extraer de ellas la mayor información posible de la artillería que utiliza para su ataque. Para esto, péptidos de las proteínas STARP, CelTOS y TRSP (del esporozoito) y SERA 5 (del merozoito) que tienen alta afinidad de unión a células HepG2 y a glóbulos rojos respectivamente (conocidos como cHABPs), han sido modificados (conocidos como mHABPs), sintetizados y evaluados a nivel de respuesta inmune en monos Aotus así como estudiados en su conformación estructural por RMN de 1H. Los resultados muestran que los péptidos nativos no son inmunogénicos, pero pueden inducir altos títulos de anticuerpos cuando sus residuos críticos o sus vecinos son reemplazados por otro con un volumen y masa similar, pero diferente polaridad. El estudio conformacional pone de manifiesto que las estructuras de los péptidos nativos son diferentes de sus péptidos modificados ya sea que muestren regiones estructuradas más cortas o más largas o que no presenten ninguna, en comparación con sus análogos modificados altamente inmunogénicos. Las características estereoquímicas particulares en las cadenas laterales de algunos residuos de aminoácidos de estos péptidos modificados así como los rasgos fisicoquímicos parecen jugar un rol importante en la respuesta inmune apropiada cuando estos fueron inmunizados en grupos de monos Aotus confiriendo un avance al diseño de una vacuna contra malaria totalmente eficaz.

Universidad del Rosario y Fundación Instituto de Inmunología de Colombia (FIDIC)

Developing an anti-malarial vaccine represents a dynamic area for exploration, even though one having enormous challenges, especially due to the complexity of the parasite’s lifecycle. Plasmodium falciparum’s different invasion stages must thus be blocked and the greatest amount of information possible concerning the artillery to be used in its attack must be extracted from them. Peptides from (sporozoite-derived) STARP, CelTOS and TRSP and (merozoite-derived) SERA 5 proteins having high binding affinity for HepG2 cells and red blood cells, respectively (known as conserved HABPs), have thus been modified, synthesised and evaluated at immune response level in Aotus monkeys as well as having been studied regarding their structural conformation by 1H-NMR. The results have shown that native peptides are not immunogenic, but can induce high antibody titres when their critical or neighbouring residues are replaced by others having similar volume and mass but different polarity. Conformational study has revealed that native peptide structures are different from that of their modified peptides, having shorter or longer structured regions or not having any compared to their highly immunogenic modified analogues. Particular stereo-chemical characteristics in the side-chains of some of these modified peptides’ amino acid residues, such as physical-chemical features, seem to play an important role in inducing an appropriate immune response when they have been immunised in groups of Aotus monkeys, thereby complementing the design of a totally effective vaccine against malaria.