Development of non-viral vectors for gene therapy for pathologies of the retina

Tese de doutoramento, Ciências Biomédicas, Departamento de Ciências Biomédicas e Medicina, Universidade do Algarve, 2015

Pharmacokinetics and pharmacogenomics of once-daily raltegravir and atazanavir in healthy volunteers.

Atazanavir inhibits UDP-glucuronyl-transferase-1A1 (UGT1A1), which metabolizes raltegravir, but the magnitude of steady-state inhibition and role of the UGT1A1 genotype are unknown. Sufficient inhibition could lead to reduced-dose and -cost raltegravir regimens. Nineteen healthy volunteers, age 24 to 51 years, took raltegravir 400 mg twice daily (arm A) and 400 mg plus atazanavir 400 mg once daily (arm B), separated by ?3 days, in a crossover design. After 1 week on each regimen, raltegravir and raltegravir-glucuronide plasma and urine concentrations were measured by liquid chromatography-tandem mass spectrometry in multiple samples obtained over 12 h (arm A) or 24 h (arm B) and analyzed by noncompartmental methods. UGT1A1 promoter variants were detected with a commercially available kit and published primers. The primary outcome was the ratio of plasma raltegravir C(tau), or concentration at the end of the dosing interval, for arm B (24 h) versus arm A (12 h). The arm B-to-arm A geometric mean ratios (95% confidence interval, P value) for plasma raltegravir C(tau), area under the concentration-time curve from 0 to 12 h (AUC(0-12)), and raltegravir-glucuronide/raltegravir AUC(0-12) were 0.38 (0.22 to 0.65, 0.001), 1.32 (0.62 to 2.81, 0.45), and 0.47 (0.38 to 0.59, <0.001), respectively. Nine volunteers were heterozygous and one was homozygous for a UGT1A1 reduction-of-function allele, but these were not associated with metabolite formation. Although atazanavir significantly reduced the formation of the glucuronide metabolite, its steady-state boosting of plasma raltegravir did not render the C(tau) with a once-daily raltegravir dose of 400 mg similar to the C(tau) with the standard twice-daily dose. UGT1A1 promoter variants did not significantly influence this interaction.

Optimisation du vecteur adénoviral pour la thérapie génique de la dystrophie musculaire de Duchenne

La dystrophie musculaire de Duchenne (DMD) est une maladie très sévère, progressive et sans traitement vraiment efficace. Elle est caractérisée par l’absence fonctionnelle de la dystrophine, une protéine essentielle au maintien des muscles squelettiques. La thérapie génique est actuellement envisagée comme approche thérapeutique pour livrer la dystrophine dans les muscles. Les vecteurs adénoviraux de troisième génération (Helper-dependent adenoviral vector, HD) sont des véhicules de transfert génique très prometteurs pour traiter la DMD. Puisque les gènes adénoviraux ont été enlevés complètement du HD, ils sont peu toxiques, faiblement immunogéniques et ils possèdent un espace cargo suffisant pour transporter l’ADN codant complet de la dystrophine. Bien que le HD puisse fournir la dystrophine de façon thérapeutique chez des souris dystrophiques (mdx), l’expression du gène thérapeutique est progressivement perdue plusieurs mois suivant l’injection intramusculaire. Deux stratégies innovantes furent explorées dans cette thèse dans le but de stabiliser l’expression de la dystrophine. La première stratégie vise à l’intégration de l’ADN du HD dans les chromosomes cellulaires, ce qui pourrait le protéger contre son élimination progressive des muscles. Une intégrase site-spécifique issue du phage ΦC31 a été utilisée pour catalyser l’intégration d’un HD transportant un marqueur de sélection. Dans les cellules humaines et les myoblastes murins, l’activité de l’intégrase a été évaluée d’après son efficacité d’intégration (après sélection) et sa spécificité (dans les clones résistants). L’efficacité atteint jusqu’à 0,5 % par cellule et jusqu’à 76 % des événements d’intégration ont été réalisés de façon site-spécifique. Bien que des délétions aient été trouvées aux extrémités du vecteur, 70 % des clones analysés montraient une seule copie du vecteur intégré (le nombre attendu). Seulement une petite augmentation du nombre de brisures double-brin a été mesurée dans les myoblastes exprimant l’intégrase. En conclusion, l’intégration du HD est relativement efficace, spécifique et sécuritaire. Cette méthode est très prometteuse, car la dystrophine peut être livrée dans le muscle avec l’aide du HD et l’intégration de l’ADN du HD pourrait stabiliser son expression in vivo. La deuxième stratégie implique l’utilisation d’un nouveau promoteur musculospécifique (ΔUSEx3) pour réduire la toxicité induite liée à une expression trop étendue de la dystrophine. Dans cette étude, nous avons investigué l’effet du contexte viral sur l’activité du promoteur. Un HD et un vecteur lentiviral (LV) ont été construits avec le promoteur ΔUSEx3 pour contrôler l’expression d’un gène rapporteur. Les résultats démontrent que ΔUSEx3 confère une expression puissante, musculospécifique et stable (via le LV) in vitro. L’injection intramusculaire du HD a conduit à une expression puissante du transgène. Ces résultats contrastent avec ceux du LV, car après l’injection de ce dernier, l’expression était faible. La livraison du HD dans le muscle, mais aussi dans plusieurs organes démontre la musculospécificité de ΔUSEx3. Par conséquent, le contexte du vecteur et l’environnement musculaire modulent tous les deux l’activité de ΔUSEx3. Bien que ΔUSEx3 soit musculospécifique, d’autres études sont requises pour déterminer si le promoteur peut stabiliser l’expression de la dystrophine in vivo.

Mécanismes de résistance aux inhibiteurs de CCR5

Le travail décrit dans ce manuscrit vise à caractériser les voies de résistance aux inhibiteurs de CCR5. Lors d’une première étape, nous avons développé un test phénotypique clonal nous permettant d’une part d’identifier le tropisme viral et d’autre part de mesurer la résistance aux inhibiteurs des CCR5. Des virus à tropisme R5 ou X4 représentant aussi peu que 0,4% d’un mélange de populations virales sont détectables par ce test, démontrant ainsi sa sensibilité. De plus, grâce à son approche clonale, cette technique permet de différencier les virus à tropisme double de populations virales mixtes. Par la suite, nous avons étudié l’impact des mutations dans les régions variables de la protéine gp120 de l’enveloppe du virus VIH-1 sur la résistance aux inhibiteurs de CCR5. Pour ce faire, nous avons généré des virus résistants par passage des isolats CC1/85 et BAL, en présence de concentrations sous-inhibitrices de maraviroc (MVC) et vicriviroc (VCV). Après quelques passages du virus CC1/85 en présence de MVC, certaines sont apparues dans differentes régions de la gp120. Par la suite, nous avons sélectionné trois mutations dans les domaines variables de la gp 120, V169M en V2, L317W en V3 et I408T en V4 pour construire des virus contenant des mutations simples, doubles et triples afin d’évaluer la contribution des mutations individuelles ou combinées au phénotype de résistance. Nous avons déterminé la sensibilité de chaque mutant à MVC et VCV, le pourcentage d’infectivité et le tropisme viral par rapport au phénotype sauvage. Tous les mutants ont conservé le tropisme R5 et ont montré une diminution d’infectivité par rapport au contrôle. Nos résultats ont montré que les mutants qui portent des mutations en V4 (I408T) ont eu le plus d'impact sur la susceptibilité au MVC. Finalement, nous avons voulu évaluer l’activité antivirale d’un nouvel inhibiteur de CCR5, VCH-286 avec d’autres inhibiteurs de CCR5 tels que MVC et VVC ainsi que ses interactions avec des médicaments représentatifs de différentes classes d’antirétroviraux ARV employés en clinique pour traiter le HIV/SIDA., afin d’évaluer si ces médicaments pourraient être utilisés dans un même régime thérapeutique. Nous avons tout d’abord évalué indépendamment l’activité antivirale des trois inhibiteurs de CCR5 : VCH-286, MVC et VVC. Par la suite nous avons évalué les interactions de VCH-286 avec MVC et VVC. Finalement nous avons évalué les interactions de VCH-286 avec d’autres médicaments antirétroviraux. Ces études ont montré que VCH-286 est un inhibiteur puissant de CCR5 avec une activité antivirale in vitro de l’ordre du nanomolaire et des interactions médicamenteuses favorables avec la majorité des ARV tels que les inhibiteurs de transcriptase inverse, de protéase, d’intégrase, et de fusion employés en clinique pour traiter le VIH/SIDA et des interactions allant de synergie à l'antagonisme avec les inhibiteurs de CCR5. Nos résultats montrent que la plasticité de l’enveloppe virale du VIH-1 a des répercussions sur la résistance aux inhibiteurs de CCR5, le tropisme et la possible utilisation de ces molécules en combinaison avec d’autres molécules appartenant à la même classe.

Situación de los programas de rehabilitación.

Poner de manifiesto todos aquellos aspectos que pueden ser considerados inadecuados en el funcionamiento actual de las acciones de formación y orientación profesional e integración laboral y social de personas con minusvalías, así como de la gestión de centros e instituciones que los desarrollan. Orientación y formación profesional, integración laboral y comunitaria y gestión de proyectos. Los factores analizados se dividen en cuatro bloques. 1) Orientación: diagnóstico de la personalidad, programas, actividades y recursos para el desarrollo personal, la formación y capacitación y desarrollo profesional, evaluación de programas y actividades de orientación y formación profesional. 2) Integración laboral: características del empleo, adaptación laboral, fomento, formación y mantenimiento en el empleo. 3) Integración comunitaria: necesidades económicas y de relación, redes de información y de coordinación de recursos, acceso al empleo, adaptación de viviendas, ocio y tiempo libre. 4) Gestión: marco institucional, orientación y definición de la actividad, medios utilizados, dirección institucional y de proyectos, sistema de comunicación-información, control de la actividad y valoración de resultados. En cada uno de estos factores se analizan: necesidades personales, objetivos de los proyectos planteados, procesos desarrollados, recursos empleados y nivel de resultados. Guía de evaluación de proceso de las 10 acciones modelo del programa Helios. Programas de rehabilitación de algunos centros. Aportaciones de profesionales. Se constata la necesidad de realizar un replanteamiento de los presupuestos teóricos que fundamentan los programas y una reformulación de las técnicas y actividades aplicadas para su desarrollo. Se detectan diferencias entre esfuezos y realizaciones. En general, la actividad de los centros se circunscribe primordialmente a intentar dotar a los usuarios de habilidades ocupacionales; esto provoca sesgos en la orientación y formación profesional. Por otra parte, la integración en el mundo del empleo adolece de ser un mero adiestramiento para puestos de trabajo escasamente cualificados o considerados socialmente y con un reducido entrenamiento en la interacción socio-laboral. La gestión institucional es un tanto burocrática. No se suelen valorar los factores estimados como base de cada uno de los programas. Ofrece una serie de sugerencias específicas para cada programa. Se constata la necesidad de potenciar entornos laborales más integrados como el autoempleo y el empleo apoyado. Es fundamental formar profesionales de Servicios Sociales dedicados al asesoramiento de empresas y a la dinamización del empleo apoyado. Es preciso regular las actividades de orientación y formación profesional, definiendo las actividades mínimas a realizar. La calidad de la gestión aumentaría estableciendo un sistema de planificación y evaluación coordinado que delimitase los fines institucionales e integrase las acciones de los implicados.

Educación y tiempo libre : encuesta a estudiantes de la provincia de Salamanca.

Estudiar la evolución histórica del Ocio y tiempo libre para ver como se ha transformado en el tiempo. 208 chicos y chicas de entre 11 y 14 años del Colegio Comarcal de Santa Marta (Salamanca).El trabajo se divide en dos partes. La primera trata sobre los fundamentos teóricos y la segunda sobre un estudio empírico del tiempo libre. En el primer capítulo hace una visión general de la historia del tiempo libre para poder ver de donde viene y hasta donde llega, deteniéndose algo más en la Revolución Industrial por ser el punto culminante del desarrollo del tiempo libre. En el apartado segundo se expone la definición del tiempo libre para a continuación estudiar la función social del tiempo libre. El cuarto aparatado trata sobre las finalidades del tiempo libre, como son el descanso, la diversión, el desarrollo personal y la liberación del hombre. Termina la parte teórica hablando de la educación en el tiempo libre. Es labor de los maestros, monitores, educadores en general dar al niño una verdadera educación, una formación integral y esto no sólo se consigue almacenando contenidos, sino haciendo sentir al niño su libertad, su autonomía e independencia, es decir, haciendo que el individuo se sienta autorrealizado. La parte práctica trata sobre una experiencia que pretende ver las actividades realizadas por los niños y las niñas de segunda etapa de E.G.B..y observar las posibles diferencias en la elección de las mismas entre un sexo y otro, en algunos casos se ha tenido en cuenta la edad. Esta experiencia se llevo a cabo en el Colegio Comarcal de Santa Marta (Salamanca). 1) El descubrimiento del tiempo libre es un hecho bastante reciente unido al desarrollo de la expansión de la sociedad industrial. Esta nueva concepción de la sociedad no ha alejado de una relación natural del hombre con las cosas. Se ha convertido en el sueño dorado de las multitudes. No solamente los niños gozan del tiempo libre, son también los jóvenes y los adultos quienes salen de la rutina diaria haciendo algo diferente.2) A través de éste tiempo libre el hombre, a todos los niveles evolutivos, pretende encontrarse a sí mismo, llegar a conseguir su autorrealización, su desarrollo personal, es un tiempo que posibilita al hombre encontrase con su voluntad y su libertad.3) Entre las dificultades con las que se encuentran se pueden citar las referentes a los conceptos ocio y tiempo libre, para algunos términos idénticos y para otros términos equiparables pero no idénticos. Otra de las dificultades es la de la penetración del ocio en el mundo de la oferta y la demanda. Si a través del consumismo se tiene la suerte de poder tener en nuestras manos una gran cantidad de servicios y medios técnicos, también gracias a él se es más esclavos de esos productos.4) La escuela jugará un papel importante en la concepción que el niño tenga del tiempo libre. Una buena educación del tiempo libre le permitirá, al individuo por una parte, llegar a ser él mismo, a conseguir su auténtica libertad y, por otro lado, le ayuda a crear un clima social apropiado a sus características.5) La pedagogía tampoco tiene muy claro las posibilidades de acción, ni la manera de actuar. Por una parte sabe que tiene que crear hombres libres y orientar al individuo en su consecución, pero no sabe como hacerlo, no tiene muy seguro si su labor consiste en dejar hacer al individuo y solamente intervenir cuando le pida ayuda o por el contrario su actuación se llevaría a cabo son que el individuo se lo pida.6) La pedagogía no debe olvidar nunca los objetivos de la educación para el tiempo libre y teniendo en cuenta esos objetivos actuar.7) En líneas generales se puede observar que no existen diferencias significativas entre un grupo de los varones y el de las mujeres.8) Es labor de la escuela, la familia y de la sociedad en general crear unas instituciones en las que el niño/a pueda integrase plenamente y desarrollar sus capacidades físicas y psíquicas en plenitud, para conseguir un desarrollo pleno de su personalidad.

La integración de diferentes campos del conocimiento en juegos de simulación empresarial.

Resumen basado en el de la publicación

Array based detection of antibiotic resistance genes in Gram negative bacteria isolated from retail poultry meat in the UK and Ireland

The use of antibiotics in birds and animals intended for human consumption within the European Union (EU) and elsewhere has been subject to regulation prohibiting the use of antimicrobials as growth promoters and the use of last resort antibiotics in an attempt to reduce the spread of multi-resistant Gram negative bacteria. Given the inexorable spread of antibiotic resistance there is an increasing need for improved monitoring of our food. Using selective media, Gram negative bacteria were isolated from retail chicken of UK-Intensively reared (n = 27), Irish-Intensively reared (n = 19) and UK-Free range (n = 30) origin and subjected to an oligonucleotide based array system for the detection of 47 clinically relevant antibiotic resistance genes (ARGs) and two integrase genes. High incidences of β-lactamase genes were noted in all sample types, acc (67%), cmy (80%), fox (55%) and tem (40%) while chloramphenicol resistant determinants were detected in bacteria from the UK poultry portions and were absent in bacteria from the Irish samples. Denaturing Gradient Gel Electrophoresis (DGGE) was used to qualitatively analyse the Gram negative population in the samples and showed the expected diversity based on band stabbing and DNA sequencing. The array system proved to be a quick method for the detection of antibiotic resistance gene (ARG) burden within a mixed Gram negative bacterial population.

The commensal infant gut meta-mobilome as a potential reservoir for persistent multidrug resistance integrons

Despite the accumulating knowledge on the development and establishment of the gut microbiota, its role as a reservoir for multidrug resistance is not well understood. This study investigated the prevalence and persistence patterns of an integrase gene (int1), used as a proxy for integrons (which often carry multiple antimicrobial resistance genes), in the fecal microbiota of 147 mothers and their children sampled longitudinally from birth to 2 years. The study showed the int1 gene was detected in 15% of the study population, and apparently more persistent than the microbial community structure itself. We found int1 to be persistent throughout the first two years of life, as well as between mothers and their 2-year-old children. Metagenome sequencing revealed integrons in the gut meta-mobilome that were associated with plasmids and multidrug resistance. In conclusion, the persistent nature of integrons in the infant gut microbiota makes it a potential reservoir of mobile multidrug resistance.

A combined X-ray and theoretical study of flavonoid compounds with anti-inflammatory activity

The structure of 7,4`-dimethoxy-3`-acetylflavone (tithonin-Ac) has been determined by X-ray diffraction and its geometry is compared with optimized geometrical parameters obtained by means of density functional theory at the B3LYP/6-311++G(d,p) level of calculation. in addition, vertical ionization potential (IPv) and acidity for tithonin-Ac and two derivatives have been also calculated. Calculations of spin densities were also performed for the radical formed by the electron abstraction of other flavones. The unpaired electron is located on C3 carbon atom (21-25%). (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Caracterização fenotípica e funcional de mutantes da bactéria fitopatogênica Xanthomonas citri subsp. citri

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Caracterização molecular e fenotípica de Salmonella Typhi isolada de casos de febre tifóide no Estado do Pará, no período de 1970 a 2009

A Salmonella Typhi é o agente etiológico da febre tifóide, uma doença infecciosa, sistêmica, que constitui importante problema de saúde pública principalmente nos países em desenvolvimento da África, Ásia, América Central e do Sul. Amostras de Salmonella Typhi isoladas de casos clínicos no período de 1970 a 2009 no Estado do Pará foram caracterizadas por meio da técnica de Eletroforese em Gel de Campo Pulsado (PFGE). O perfil de suscetibilidade aos antimicrobianos foi realizado através dos métodos manual e automatizado. Foi empregada a técnica de Reação em Cadeia Mediada pela Polimerase (PCR) para a pesquisa das integrases de classe 1 e 2 e do fator de virulência Vi. Em 151 amostras pôde-se observar 68 diferentes pulsotipos, sendo 66 deles agrupados em 5 clusters. As amostras independente de sua procedência, fonte de isolamento ou ano, apresentaram elevada similaridade genética que variou de 80 a 100%. Verificou-se resistência (1,99%) e resistência intermediária (6,62%) somente à nitrofurontoína, em nenhuma amostra foi detectado integrase de classe 1 e 2, demonstrando, que, no Estado do Pará, as cepas circulantes não apresentam multi-resistência como observado em várias regiões do mundo. Foram encontradas 4 (2,65%) amostras Vi-negativo, que pode ser devido ao longo período de armazenamento, pois a ilha de patogenicidade SPI-7 é geneticamente instável e pode ser perdida após sucessivos repiques.

Monitoramento da expressão gênica de Xanthomonas axonopodis pv. citri em diferentes condições ambientais

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Biologia Celular e Molecular) - IBRC

Frequency of subtype B and F1 dual infection in HIV-1 positive, Brazilian men who have sex with men

Background: Because various HIV vaccination studies are in progress, it is important to understand how often inter- and intra-subtype co/superinfection occurs in different HIV-infected high-risk groups. This knowledge would aid in the development of future prevention programs. In this cross-sectional study, we report the frequency of subtype B and F1 co-infection in a clinical group of 41 recently HIV-1 infected men who have sex with men (MSM) in Sao Paulo, Brazil. Methodology: Proviral HIV-1 DNA was isolated from subject's peripheral blood polymorphonuclear leukocytes that were obtained at the time of enrollment. Each subject was known to be infected with a subtype B virus as determined in a previous study. A small fragment of the integrase gene (nucleotide 4255-4478 of HXB2) was amplified by nested polymerase chain reaction (PCR) using subclade F1 specific primers. The PCR results were further confirmed by phylogenetic analysis. Viral load (VL) data were extrapolated from the medical records of each patient. Results: For the 41 samples from MSM who were recently infected with subtype B virus, it was possible to detect subclade F1 proviral DNA in five patients, which represents a co-infection rate of 12.2%. In subjects with dual infection, the median VL was 5.3 x 10(4) copies/ML, whereas in MSM that were infected with only subtype B virus the median VL was 3.8 x 10(4) copies/ML (p > 0.8). Conclusions: This study indicated that subtype B and F1 co-infection occurs frequently within the HIV-positive MSM population as suggested by large number of BF1 recombinant viruses reported in Brazil. This finding will help us track the epidemic and provide support for the development of immunization strategies against the HIV.

Targeting the Transposase Domain of the DNA Repair Component Metnase to Enhance Chemotherapy

Previous studies have shown that the DNA repair component Metnase (SETMAR) mediates resistance to DNA damaging cancer chemotherapy. Metnase has a nuclease domain that shares homology with the Transposase family. We therefore virtually screened the tertiary Metnase structure against the 550,000 compound ChemDiv library to identify small molecules that might dock in the active site of the transposase nuclease domain of Metnase. We identified eight compounds as possible Metnase inhibitors. Interestingly, among these candidate inhibitors were quinolone antibiotics and HIV integrase inhibitors, which share common structural features. Previous reports have described possible activity of quinolones as antineoplastic agents. Therefore, we chose the quinolone ciprofloxacin for further study, based on its wide clinical availability and low toxicity. We found that ciprofloxacin inhibits the ability of Metnase to cleave DNA and inhibits Metnase-dependent DNA repair. Ciprofloxacin on its own did not induce DNA damage, but it did reduce repair of chemotherapy-induced DNA damage. Ciprofloxacin increased the sensitivity of cancer cell lines and a xenograft tumor model to clinically relevant chemotherapy. These studies provide a mechanism for the previously postulated antineoplastic activity of quinolones, and suggest that ciprofloxacin might be a simple yet effective adjunct to cancer chemotherapy. Cancer Res; 72(23); 6200-8. (C) 2012 AACR.