Structure-Based, Rational Design of T Cell Receptors.

Adoptive cell transfer using engineered T cells is emerging as a promising treatment for metastatic melanoma. Such an approach allows one to introduce T cell receptor (TCR) modifications that, while maintaining the specificity for the targeted antigen, can enhance the binding and kinetic parameters for the interaction with peptides (p) bound to major histocompatibility complexes (MHC). Using the well-characterized 2C TCR/SIYR/H-2K(b) structure as a model system, we demonstrated that a binding free energy decomposition based on the MM-GBSA approach provides a detailed and reliable description of the TCR/pMHC interactions at the structural and thermodynamic levels. Starting from this result, we developed a new structure-based approach, to rationally design new TCR sequences, and applied it to the BC1 TCR targeting the HLA-A2 restricted NY-ESO-1157-165 cancer-testis epitope. Fifty-four percent of the designed sequence replacements exhibited improved pMHC binding as compared to the native TCR, with up to 150-fold increase in affinity, while preserving specificity. Genetically engineered CD8(+) T cells expressing these modified TCRs showed an improved functional activity compared to those expressing BC1 TCR. We measured maximum levels of activities for TCRs within the upper limit of natural affinity, K D = ∼1 - 5 μM. Beyond the affinity threshold at K D < 1 μM we observed an attenuation in cellular function, in line with the "half-life" model of T cell activation. Our computer-aided protein-engineering approach requires the 3D-structure of the TCR-pMHC complex of interest, which can be obtained from X-ray crystallography. We have also developed a homology modeling-based approach, TCRep 3D, to obtain accurate structural models of any TCR-pMHC complexes when experimental data is not available. Since the accuracy of the models depends on the prediction of the TCR orientation over pMHC, we have complemented the approach with a simplified rigid method to predict this orientation and successfully assessed it using all non-redundant TCR-pMHC crystal structures available. These methods potentially extend the use of our TCR engineering method to entire TCR repertoires for which no X-ray structure is available. We have also performed a steered molecular dynamics study of the unbinding of the TCR-pMHC complex to get a better understanding of how TCRs interact with pMHCs. This entire rational TCR design pipeline is now being used to produce rationally optimized TCRs for adoptive cell therapies of stage IV melanoma.

Protein pocket and ligand shape comparison and its application in virtual screening.

Understanding molecular recognition is one major requirement for drug discovery and design. Physicochemical and shape complementarity between two binding partners is the driving force during complex formation. In this study, the impact of shape within this process is analyzed. Protein binding pockets and co-crystallized ligands are represented by normalized principal moments of inertia ratios (NPRs). The corresponding descriptor space is triangular, with its corners occupied by spherical, discoid, and elongated shapes. An analysis of a selected set of sc-PDB complexes suggests that pockets and bound ligands avoid spherical shapes, which are, however, prevalent in small unoccupied pockets. Furthermore, a direct shape comparison confirms previous studies that on average only one third of a pocket is filled by its bound ligand, supplemented by a 50 % subpocket coverage. In this study, we found that shape complementary is expressed by low pairwise shape distances in NPR space, short distances between the centers-of-mass, and small deviations in the angle between the first principal ellipsoid axes. Furthermore, it is assessed how different binding pocket parameters are related to bioactivity and binding efficiency of the co-crystallized ligand. In addition, the performance of different shape and size parameters of pockets and ligands is evaluated in a virtual screening scenario performed on four representative targets.

Attracting cavities for docking. Replacing the rough energy landscape of the protein by a smooth attracting landscape.

Molecular docking is a computational approach for predicting the most probable position of ligands in the binding sites of macromolecules and constitutes the cornerstone of structure-based computer-aided drug design. Here, we present a new algorithm called Attracting Cavities that allows molecular docking to be performed by simple energy minimizations only. The approach consists in transiently replacing the rough potential energy hypersurface of the protein by a smooth attracting potential driving the ligands into protein cavities. The actual protein energy landscape is reintroduced in a second step to refine the ligand position. The scoring function of Attracting Cavities is based on the CHARMM force field and the FACTS solvation model. The approach was tested on the 85 experimental ligand-protein structures included in the Astex diverse set and achieved a success rate of 80% in reproducing the experimental binding mode starting from a completely randomized ligand conformer. The algorithm thus compares favorably with current state-of-the-art docking programs. © 2015 The Authors. Journal of Computational Chemistry Published by Wiley Periodicals, Inc.

Avaliação do volume da placenta no primeiro trimestre de gestação por meio da ultrassonografia tridimensional utilizando o método XI VOCAL

OBJETIVO: Determinar valores de referência para o volume da placenta entre 7 e 10 semanas e 6 dias de gestação por meio da ultrassonografia tridimensional utilizando o método XI VOCAL (eXtended Imaging Virtual Organ Computer-aided Analysis). MATERIAIS E MÉTODOS: Realizou-se estudo de corte transversal com 70 gestantes normais entre 7 e 10 semanas e 6 dias. Para o cálculo de volume, utilizou-se o método XI VOCAL com delimitação de dez planos adjacentes. Foram determinadas médias, medianas, desvios-padrão, valores máximo e mínimo para o volume da placenta. Para avaliar a correlação do volume da placenta com a idade gestacional, foi criado gráfico de dispersão, sendo o ajuste realizado pelo coeficiente de determinação (R²). RESULTADOS: A média do volume da placenta variou de 4,6 cm³ (2,6-8,6 cm³) a 28,9 cm³ (11,4-66,9 cm³). O volume da placenta (VP) se mostrou altamente correlacionado com a idade gestacional (IG), sendo o melhor ajuste com a regressão exponencial [VP = exp(0,582 × IG + 0,063); R² = 0,82]. CONCLUSÃO: Valores de referência para o volume da placenta no primeiro trimestre de gestação utilizando o método XI VOCAL foram determinados.

Reprodutibilidade interobservador dos índices vasculares do Doppler de amplitude tridimensional do embrião entre 7 e 10 semanas e 6 dias de gestação

OBJETIVO: Avaliar a reprodutibilidade interobservador dos índices de vascularização do Doppler de amplitude tridimensional (Doppler de amplitude 3D) no primeiro trimestre de gestação. MATERIAIS E MÉTODOS: Realizou-se estudo de reprodutibilidade com 32 gestantes normais entre 7 e 10 semanas e 6 dias. Para o cálculo do volume tridimensional dos embriões utilizou-se o método VOCAL (Virtual Organ Computer-aided AnaLysis) com ângulo de rotação de 12°. Em seguida obtiveram-se, automaticamente, os três índices vasculares do Doppler de amplitude 3D: índice de vascularização (VI), índice de fluxo (FI) e índice de vascularização e fluxo (VFI). Para o cálculo da variabilidade interobservador, um examinador realizou uma segunda medida dos 32 embriões e um segundo examinador realizou uma terceira medida dos mesmos volumes, ambos desconhecendo os resultados do outro. Utilizaram-se, para análise estatística, o coeficiente de correlação intraclasse (CCI) e gráficos de Bland-Altman. RESULTADOS: Observou-se boa reprodutibilidade interobservador dos três índices vasculares. O VI apresentou CCI = 0,9 e média da diferença = -1,1; o FI apresentou CCI = 0,9 e média da diferença = -0,5; e o VFI apresentou CCI = 0,9 e média da diferença = -1,1. CONCLUSÃO: Os índices vasculares do Doppler de amplitude 3D do embrião no primeiro trimestre de gestação foram altamente reprodutíveis, em especial o FI.

Reprodutibilidade do volume de membros fetais pela ultrassonografia tridimensional utilizando o método XI VOCAL

OBJETIVO: Avaliar a reprodutibilidade do volume do braço e coxa fetais aferido pela ultrassonografia tridimensional utilizando o método eXtended Imaging Virtual Organ Computer-aided AnaLysis (XI VOCAL). MATERIAIS E MÉTODOS: Realizou-se estudo de reprodutibilidade com 43 fetos normais entre 20 e 37 semanas. Para o cálculo do volume do braço e coxa fetais utilizou-se o método XI VOCAL com delimitação de 10 planos consecutivos. Para o cálculo da variabilidade interobservador, um examinador realizou uma medida do volume do braço e coxa dos 43 fetos, enquanto um segundo examinador, sem o conhecimento prévio dos resultados do primeiro examinador, realizou uma segunda medida dos mesmos volumes. Utilizaram-se, para os cálculos estatísticos, o coeficiente de correlação intraclasse (ricc), gráficos de Bland-Altman e teste t-Student pareado (p). RESULTADOS: Observou-se alta reprodutibilidade interobservador. Para o volume do braço, obtiveram-se ricc = 0,996 (intervalo de confiança [IC] 95%: 0,992; 0,998) e média das diferenças = 0,13 ± 1,29% (95% limites de concordância: -2,54; +2,54%). Para o volume da coxa, obtiveram-se ricc = 0,997 (IC 95%: 0,995; 0,999) e média das diferenças = 0,24 ± 7,60% (95% limites de concordância: -7,6; +7,6%). CONCLUSÃO: O volume do braço e coxa fetais aferido pela ultrassonografia tridimensional utilizando o método XI VOCAL apresentou elevada reprodutibilidade interobservador.

Análise da reprodutibilidade do Doppler de amplitude tridimensional na avaliação da circulação do cérebro fetal

OBJETIVO: Avaliar a reprodutibilidade intra e interobservador do Doppler de amplitude tridimensional (3D power Doppler) na avaliação do fluxo sanguíneo cerebral do território da artéria cerebral média. MATERIAIS E MÉTODOS: Foi realizado estudo transversal com 20 gestantes normais entre 26 e 34 semanas. O território da artéria cerebral média mais próximo ao transdutor foi selecionado e o volume foi calculado utilizando-se o método Virtual Organ Computer-aided AnaLysis. Posteriormente, obtiveram-se os índices do 3D power Doppler: índice de vascularização (VI), índice de fluxo (FI) e índice de vascularização-fluxo (VFI). Utilizaram-se, para os cálculos, o coeficiente de correlação intraclasse (CCI) e gráficos de Bland-Altman. RESULTADOS: Foi observada boa concordância intra e interobservador, com CCI > 0,90 para todos os índices do 3D power Doppler: VI [CCI = 0,992 (IC 95%: 0,981-0,997)], FI [CCI = 0,999 (IC 95%: 0,998-0,999)], VFI [CCI = 0,995 (IC 95%: 0,987-0,998)]. Reprodutibilidade interobservador: VI [CCI = 0,988 (IC 95%: 0,970-0,995)], FI [CCI = 0,999 (IC 95%: 0,997-1,000)], VFI [CCI = 0,994 (IC 95%: 0,994-0,998)]. CONCLUSÃO: O 3D power Doppler mostrou-se um método prático, fácil e com boa reprodutibilidade intra e interobservador, com o IF evidenciando a melhor concordância intra e interobservador

CAD e mamografia: por que usar esta ferramenta?

A mamografia representa o melhor método de detecção precoce do câncer de mama, porém cerca de 10% a 30% das lesões mamárias são perdidas no rastreamento, devido a limitações próprias dos observadores humanos. A detecção auxiliada por computador (computer-aided detection - CAD) é uma tecnologia relativamente nova que tem sido implementada em alguns serviços de mamografia, com o intuito de prover uma dupla leitura. Estudos clínicos têm demonstrado que o CAD aumenta a sensibilidade de detecção do câncer da mama, por radiologistas, em até 21%. Um sistema CAD é útil em situações em que exista alta variabilidade interobservador, falta de observadores treinados, ou na impossibilidade de se realizar a dupla leitura com dois ou mais radiologistas. O objetivo desta revisão está baseado na necessidade de atualizar a comunidade médica acerca desta ferramenta, como um método auxiliar, quantitativo, não operador-dependente, e que visa a melhorar a qualidade do diagnóstico do câncer de mama.

WM Program manual

This manual describes how to run the new produced GUI C++ program that so called'WM' program. Section two describes the instructions of the program installation.Section three illustrates test runs description including running the program WM,sample of the input, output files, in addition to some generated graphs followed by the main form of the program created by using the Borland C++ Builder 6.

Passat i present de la impremta escolar i els llibres de vida: les tècniques Freinet a l’Estat espanyol a propòsit d’algunes publicacions recents

Les darreres publicacions sobre els inicis de les tècniques Freinet a les escoles de l’Estat espanyol són una bona oportunitat per conèixer les aportacions dels mestres que van apostar per una renovació pedagògica, i posen de manifest la vigència de les pràctiques del pedagog Célestin Freinet. La nostra aportació recull i relaciona les idees principals d’alguns dels estudis recents sobre les tècniques Freinet, relacionades amb l’aprenentatge del llenguatge, amb l’objectiu de ressenyar alguns aspectes importants de les investigacions i fer un breu repàs a la figura dels mestres que impulsaren l’ús de la impremta a l’escola, la creació de les revistes escolars i els llibres de vida a l’Estat espanyol. Propostes basades en la manipulació, el tempteig experimental, la necessitat d’expressió de l’infant, el foment de la reflexió lingüística i la creativitat, que van renovar l’enfocament de l’aprenentatge de la lectura i l’escriptura i que es reivindiquen com a pràctiques útils actualment. Es pretén contribuir a la difusió del valuós llegat dels mestres que van creure en una escola renovada i, al mateix temps, a la recuperació de les bases del seu ideari pedagògic. La vitalitat de les recerques actuals és una mostra del creixent interès per recuperar les aportacions de Freinet, per conèixer el nostre passat i poder reflexionar sobre la millora de la pràctica docent present i de futur.

O6-Methylguanine-DNA methyltransferase protein expression by immunohistochemistry in brain and non-brain systemic tumours: systematic review and meta-analysis of correlation with methylation-specific polymerase chain reaction

Background: The DNA repair protein O6-Methylguanine-DNA methyltransferase (MGMT) confers resistance to alkylating agents. Several methods have been applied to its analysis, with methylation-specific polymerase chain reaction (MSP) the most commonly used for promoter methylation study, while immunohistochemistry (IHC) has become the most frequently used for the detection of MGMT protein expression. Agreement on the best and most reliable technique for evaluating MGMT status remains unsettled. The aim of this study was to perform a systematic review and meta-analysis of the correlation between IHC and MSP. Methods A computer-aided search of MEDLINE (1950-October 2009), EBSCO (1966-October 2009) and EMBASE (1974-October 2009) was performed for relevant publications. Studies meeting inclusion criteria were those comparing MGMT protein expression by IHC with MGMT promoter methylation by MSP in the same cohort of patients. Methodological quality was assessed by using the QUADAS and STARD instruments. Previously published guidelines were followed for meta-analysis performance. Results Of 254 studies identified as eligible for full-text review, 52 (20.5%) met the inclusion criteria. The review showed that results of MGMT protein expression by IHC are not in close agreement with those obtained with MSP. Moreover, type of tumour (primary brain tumour vs others) was an independent covariate of accuracy estimates in the meta-regression analysis beyond the cut-off value. Conclusions Protein expression assessed by IHC alone fails to reflect the promoter methylation status of MGMT. Thus, in attempts at clinical diagnosis the two methods seem to select different groups of patients and should not be used interchangeably.

Extension and evaluation of JXTA protocols for supporting reliable P2P distributed computing

Peer-reviewed

Efficient Peer Selection in P2P JXTA-Based Platforms

Peer-reviewed

Collaborative group membership and access control for JXTA

Peer-reviewed

A química medicinal na próxima década

Medicinal chemistry is multi, trans and inter disciplinary on its essence. It has a great deal of challenging Brazilian chemists in the next decade. The pharmacy school is essentially attached and has an important role in the development on the field that is still in domain of big pharmaceutical industries. This work shows the challenges to face and directions to jointly follow for a myriad of researchers throughout the country. The unnamed science has to work out through specific objectives in order to diminish the problems associated with human being health. A brief history is presented where the main goal is to devise chemistry, as a natural science, and many other interfaced disciplines.