Delivery of multiple CD8 cytotoxic T cell epitopes by DNA vaccination

Development of CD8 alpha beta CTL epitope-based vaccines requires an effective strategy capable of co-delivering large numbers of CTL epitopes, Here we describe a DNA plasmid encoding a polyepitope or polytope protein, which contained multiple contiguous minimal murine CTL epitopes, Mice vaccinated with this plasmid made MHC-restricted CTL responses to each of the epitopes, and protective CTL were demonstrated in recombinant vaccinia virus, influenza virus, and tumor challenge models, CTL responses generated by polytope DNA plasmid vaccination lasted for 1 yr, could be enhanced by co-delivering a gene for granulocyte-macrophage CSF, and appeared to be induced in the absence of CD4 T cell-mediated help, The ability to deliver large numbers of CTL epitopes using relatively small polytope constructs and DNA vaccination technology should find application in the design of human epitope-based CTL vaccines, in particular in vaccines against EBV, HIV, and certain cancers.

Synthesis of hydroperoxide and perketal derivatives of polyunsaturated fatty acids as potential antimalarial agents

Hydroperoxide derivatives of beta-oxa-substituted polyunsaturated fatty acids were prepared by 15-lipoxygenase catalysed oxidation and perketal derivatives of fatty acid hydroperoxides were synthesized. The perketals are more stable than their parent fatty acid hydroperoxides, but less active as antimalarial agents in the in vitro growth inhibition of Plasmodium falciparum. (C) 1998 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

Computational immunology: The coming of age

The explosive growth in biotechnology combined with major advancesin information technology has the potential to radically transformimmunology in the postgenomics era. Not only do we now have readyaccess to vast quantities of existing data, but new data with relevanceto immunology are being accumulated at an exponential rate. Resourcesfor computational immunology include biological databases and methodsfor data extraction, comparison, analysis and interpretation. Publiclyaccessible biological databases of relevance to immunologists numberin the hundreds and are growing daily. The ability to efficientlyextract and analyse information from these databases is vital forefficient immunology research. Most importantly, a new generationof computational immunology tools enables modelling of peptide transportby the transporter associated with antigen processing (TAP), modellingof antibody binding sites, identification of allergenic motifs andmodelling of T-cell receptor serial triggering.

Malaria vectors on Buka and Bougainville islands, Papua New Guinea

Anophelines were sampled from 82 locations oil Buka and Bougainville islands in Papua New Guinea by larval collections, carbon dioxide-baited Mosquito traps, and human biting catches. Anopheles farauti s.s. was collected in larval Surveys but infrequently in mosquito traps on both islands; on Buka Island this species was readily collected in human biting catches. Anopheles faraunti 2 was commonly collected in larval surveys on both islands however. it was not collected in either mosquito traps or human biting catches. Anopheles punctulatus was found only on Buka Island, where it was commonly collected as larvae, but rarely in human biting catches and mosquito traps. Anopheles lungae was collected Lis larvae from only I site on Bougainville. Anopheles farauti s.s. led consistently throughout the night (1900-0600 h): small peaks at midnight and dawn were not statistically significant. Of 1,156 An. farauti s.s. specimens examined by enzyme-linked immunosorbent assay for malaria sporozoites. 20 were found to be positive: 12 were positive for Plasmodium falciparum and 8 were positive for P. vivax (247 variant = 5: 210 variant = 3). Anopheles farauti s.s. seems to be the major malaria vector on these islands, whereas An. punctulatus may play a minor role on Buka Island. Anophele farauti 2 is unlikely to be involved in malaria transmission on Buka or Bougainville islands.

Extensive multiple test centre evaluation of the VecTest malaria antigen panel assay

To determine which species and populations of Anopheles transmit malaria in any given situation, immunological assays for malaria sporozoite antigen can replace traditional microscopical examination of freshly dissected Anopheles. We developed a wicking assay for use with mosquitoes that identifies the presence or absence of specific peptide epitopes of circumsporozoite (CS) protein of Plasmodium falciparum and two strains of Plasmodium vivax (variants 210 and 247). The resulting assay (VecTest(TM) Malaria) is a rapid, one-step procedure using a 'dipstick' test strip capable of detecting and distinguishing between P. falciparum and P. vivax infections in mosquitoes. The objective of the present study was to test the efficacy, sensitivity, stability and field-user acceptability of this wicking dipstick assay. In collaboration with 16 test centres world-wide, we evaluated more than 40 000 units of this assay, comparing it to the standard CS ELISA. The 'VecTest(TM) Malaria' was found to show 92% sensitivity and 98.1% specificity, with 97.8% accuracy overall. In accelerated storage tests, the dipsticks remained stable for >15 weeks in dry conditions up to 45degreesC and in humid conditions up to 37degreesC. Evidently, this quick and easy dipstick test performs at an acceptable level of reliability and offers practical advantages for field workers needing to make rapid surveys of malaria vectors.

Immunity to asexual blood stage malaria and vaccine approaches

The development of a malaria vaccine seems to be a definite possibility despite the fact that even individuals with a life time of endemic exposure do not develop sterile immunity. An effective malaria vaccine would be invaluable in preventing malaria-associated deaths in endemic areas, especially amongst children less than 5 years of age and pregnant women. This review discusses our current understanding of immunity against the asexual blood stage of malaria - the stage that is responsible for the symptoms of the disease - and approaches to the design of an asexual blood stage vaccine.

Prospects for a vaccine against malaria [Commentary]

No Abstract

Estudo sobre malária e parasitoses intestinais em indígenas da tribo Nadëb-Maku, Estado do Amazonas, Brasil

Em março de 1983 detectou-se uma epidemia de malária por Plasmodium falciparum na tribu indígena Nadëb-Maku localizada às margens do Rio Uneiuxi, alto Rio Negro, no Estado do Amazonas (Brasil). Foram obtidas e examinadas para hematozoários amostras de sangue periférico de 76 indígenas. Vinte e sete (35,5%) dessas amostras estavam positivas para plasmódios. A infecção malárica foi tratada com Fansidar® (pirimetamina + sulfadoxina), mefloquina e/ou primaquina. A única espécie de anofelino coletada na aldeia durante o período da epidemia foi Anopheles mediopunctatus. Amostras de fezes obtidas de 49 indígenas foram examinadas para parasitas intestinais e 100% delas estavam positivas. A maioria dos indígenas estavam parasitada por mais de uma espécie de parasita.

Foco de malária no Estado de São Paulo (Brasil)

Assinala-se foco de malária instalado no período de fevereiro a abril de 1984, no Estado de São Paulo, Brasil. A transmissão teve início a partir de fonte de infecção desconhecida, em área periurbana do município de Panorama. Foram diagnosticados 10 casos, todos devidos a Plasmodium falciparum, variando o intervalo entre o aparecimento dos sintomas e o diagnóstico de 2 a 22 dias, tendo sido encontradas duas espécies transmissoras da malária: Anopheles (N) darlingi e Anopheles (N) albitarsis. São descritas a medidas que levaram à eliminação do foco destacando-se a detecção de um caso através da coleta de lâminas de investigação (gota espessa) entre 1236 moradores da área. O aparecimento desse foco permitiu avaliar o risco potencial da reintrodução da malária no Estado de São Paulo e intensificar as medidas de vigilância epidemiológica em áreas vulneráveis/receptivas.

Comprometimento pulmonar na malária (revisão)

Com uma incidência de 3 a 10% dos casos e letalidade próxima a 70%, o comprometimento pulmonar constitui uma das manifestações mais graves da malária por Plasmodium falciparum. Embora sua patogênese não esteja perfeitamente esclarecida, reconhece-se que a hiperativação do sistema imune por antígenos liberados pelo Plasmodium falciparum desempenhe um importante papel no desencadeamento e agravamento das lesões. A estrutura alvo parece ser o endotélio capilar, responsável pelo fluxo de líquidos para o espaço intersticial. Essas células são ativadas por ação de citocinas, produzidas por linfócitos e macrófagos durante a resposta imune, e passam a expressar em sua membrana celular receptores e moléculas de aderência que facilitam a sequestração de eritrócitos parasitados e também a aderência de células capazes de produzir mediadores inflamatórios. A reação inflamatória e a lesão endotelial que se seguem, juntamente com as alterações hemodinâmicas induzidas pelo bloqueio capilar devido ao acúmulo local de eritrócitos e células inflamatórias causam alterações de permeabilidade vascular e, consequentemente, acúmulo de líquido nos espaços intersticiais e alvéolos. Nos casos mais graves, as manifestações clínicas assemelham-se às do quadro da Síndrome do desconforto respiratório do adulto. Comprometimento pulmonar grave pode se instalar rapidamente em qualquer estágio da evolução clínica da malária, mesmo após a cura parasitológica, desconhecendo-se os fatores desencadeantes. Hiperparasitismo, insuficiência renal e gravidez constituem fatores predisponentes. O prognóstico dependerá da rapidez com que o diagnóstico for estabelecido e o correto tratamento instituído. Além do tratamento instituído contra o parasita, especial atenção deverá ser dispensada à monitorização hemodinâmica, se possível através de cateter de Swan-Ganz, à manutenção de adequada oxigenação e balanço hídrico, e ao controle de outras complicações, frequentemente associadas ao comprometimento pulmonar. O esclarecimento da patogenia do comprometimento pulmonar associado à malária deverá concorrer para a racionalização da conduta terapêutica e, consequentemente, melhorar o prognóstico dos indivíduos acometidos por esta complicação

Studies on the genetics of artemisinin resistance in malaria

A existência de estirpes de Plasmodium falciparum resistentes a multiplos fármacos é um dos problemas mais graves no controlo da malária. Novos fármacos, como a artemisinina (ART) e seus derivados são cada vez mais utilizados no tratamento da malaria e muito embora até ao momento não haja registos de fármaco-resistência estável à ART o seu surgimento seria desastroso devido á falta de alternativas. A investigação apresentada nesta tese descreve a selecção de resistência estável à ART e ao artesunato (ATN) utilizando um modelo roedor de malária, o parasita Plasmodium chabaudi chabaudi (Plasmodium chabaudi). Dois clones de Plasmodium chabaudi diferentes, AS-15CQ e AS-30CQ, foram inoculados em murganhos que por sua vez foram tratados na presença de concentrações sucessivamente crescentes de ATN e ART, sendo que no final do processo de seleção de resistência, os parasitas obtidos apresentavam uma resistência de 6 e 15 vezes superior ao ATN e à ART, respectivamente, em relação aos parasitas iniciais. Os clones obtidos foram nomeados respectivamente AS-ATN (obtido a partir de AS-15CQ por seleção com pressão de ATN) e AS-ART (obtido a partir de AS-30CQ por seleção com pressão de ART). A resistência obtida durante o processo de seleção é estável após clonagem, congelamento/descongelamento, passagem sanguínea na ausência de pressão de fármaco e transmissão natural através do mosquito vector. A sequência nucleotídica e o número de cópias dos genes previamente descritos na literatura como moduladores putativos de resistência à ART e seus derivados: mdr1, cg10, tctp e atp6; foi comparada entre parasitas resistentes e sensíveis, não tendo sido encontradas nenhumas alterações, quer na sequência quer no número de cópias destes genes. Posteriormente, numa tentativa de identificar os genes envolvidos na resistância à ART e ao ATN a técnica de Linkage Group Selection (LGS) foi utilizada. Para tal dois cruzamentos genéticos foram realizados. Estes cruzamentos foram realizados entre os clones fármaco-resistentes; AS-ART e AS-ATN e um clone geneticamente distinto dos anteriores e sensível aos fármacos em estudos, AJ. Após realização do LGS quatro loci genéticos; nos cromossomas de P. chabaudi 1, 2, 6 e 8 foram encontrados associados à resistência. Atendendo a que, a selecção no cromossoma 2 era a mais forte, este locus foi submetido a subsequentes análises genéticas, tendo sido encontradas duas mutações diferentes (V739F e V770F) num gene que codifica para um enzima de desubiquitinação (gene ubp-1).

Studies on the genetics of artemisinin resistance in malaria

A existência de estirpes de Plasmodium falciparum resistentes a multiplos fármacos é um dos problemas mais graves no controlo da malária. Novos fármacos, como a artemisinina (ART) e seus derivados são cada vez mais utilizados no tratamento da malaria e muito embora até ao momento não haja registos de fármaco-resistência estável à ART o seu surgimento seria desastroso devido á falta de alternativas. A investigação apresentada nesta tese descreve a selecção de resistência estável à ART e ao artesunato (ATN) utilizando um modelo roedor de malária, o parasita Plasmodium chabaudi chabaudi (Plasmodium chabaudi). Dois clones de Plasmodium chabaudi diferentes, AS-15CQ e AS-30CQ, foram inoculados em murganhos que por sua vez foram tratados na presença de concentrações sucessivamente crescentes de ATN e ART, sendo que no final do processo de seleção de resistência, os parasitas obtidos apresentavam uma resistência de 6 e 15 vezes superior ao ATN e à ART, respectivamente, em relação aos parasitas iniciais. Os clones obtidos foram nomeados respectivamente AS-ATN (obtido a partir de AS-15CQ por seleção com pressão de ATN) e AS-ART (obtido a partir de AS-30CQ por seleção com pressão de ART). A resistência obtida durante o processo de seleção é estável após clonagem, congelamento/descongelamento, passagem sanguínea na ausência de pressão de fármaco e transmissão natural através do mosquito vector. A sequência nucleotídica e o número de cópias dos genes previamente descritos na literatura como moduladores putativos de resistência à ART e seus derivados: mdr1, cg10, tctp e atp6; foi comparada entre parasitas resistentes e sensíveis, não tendo sido encontradas nenhumas alterações, quer na sequência quer no número de cópias destes genes. Posteriormente, numa tentativa de identificar os genes envolvidos na resistância à ART e ao ATN a técnica de Linkage Group Selection (LGS) foi utilizada. Para tal dois cruzamentos genéticos foram realizados. Estes cruzamentos foram realizados entre os clones fármaco-resistentes; AS-ART e AS-ATN e um clone geneticamente distinto dos anteriores e sensível aos fármacos em estudos, AJ. Após realização do LGS quatro loci genéticos; nos cromossomas de P. chabaudi 1, 2, 6 e 8 foram encontrados associados à resistência. Atendendo a que, a selecção no cromossoma 2 era a mais forte, este locus foi submetido a subsequentes análises genéticas, tendo sido encontradas duas mutações diferentes (V739F e V770F) num gene que codifica para um enzima de desubiquitinação (gene ubp-1).

Evaluation of different methods for Plasmodia detection, in well defined population groups in an endemic area of Brazil

In Brazil, more than 500,000 new cases of malaria were notified in 1992. Plasmodium falciparum and P.vivax are the responsible species for 99.3% of the cases. For adequate treatment, precoce diagnosis is necessary. In this work, we present the results of the traditional Plasmodia detection method, thick blood film (TBF), and the results of alternative methods: Immunofluorescence assay (IFA) with polyclonal antibody and Quantitative Buffy Coat method (QBC)® in a well defined population groups. The analysis were done in relation to the presence or absence of malaria clinical symptoms. Also different classes of immunoglobulins anti-P.falciparum were quantified for the global analysis of the results, mainly in the discrepant results. We concluded that alternative methods are more sensitive than TBF and that the association of epidemiological, clinical and laboratory findings is necessary to define the presence of malaria.

Gold nanoparticle to antibody conjugates for diagnosis applications: molecular interactions and immunoassay development

Thesis for the Master degree in Structural and Functional Biochemistry

PCR - based diagnosis to evaluate the performance of malaria reference centers

Although the Giemsa-stained thick blood smear (GTS) remains the gold standard for the diagnosis of malaria, molecular methods are more sensitive and specific to detect parasites and can be used at reference centers to evaluate the performance of microscopy. The description of the Plasmodium falciparum, P. vivax, P. malariae and P. ovale ssrRNA gene sequences allowed the development of a polymerase chain reaction (PCR) that had been used to differentiate the four species. The objective of this study was to determine Plasmodium species through PCR in 190 positive smears from patients in order to verify the quality of diagnosis at SUCEN's Malaria Laboratory. Considering only the 131 positive results in both techniques, GTS detected 4.6% of mixed and 3.1% of P. malariae infections whereas PCR identified 19.1% and 13.8%, respectively.