Uso de Brucella abortus como vector para la expresión de antígenos heterólogos

Tesis para obtener el grado de Doctora en el área de Ciencias Biológicas, de la Universidad de Buenos Aires, en 2011

La brucelosis es una zoonosis bacteriana causada por especies del género Brucella. B. abortus S19 es la cepa vacunal en uso en nuestro país. Debido a su capacidad para despertar una respuesta inmune celular y humoral, B. abortus S19 es un candidato atractivo para la expresión de antígenos de otros patógenos de interés veterinario. En esta tesis se estudió la expresión en B. abortus S19 de los antígenos MPB83 de M. bovis (bacteria intracelular que causa la tuberculosis bovina) y RAP1 de B. bovis (hemoparásito agente causal de la babesiosis). Estos antígenos se expresaron en B. abortus como fusión a los primeros aminoácidos de βgalactosidasa de Escherichia coli y de la lipoproteína OMP19 y la proteína periplásmica BP26, ambas de B. abortus, con el fin de expresar los antígenos heterólogos en distintos contextos subcelulares y analizar cuál despertaría la mejor respuesta inmune. Todas las quimeras pudieron ser expresadas en S19, salvo por BP26-RAP. Al ser ensayadas en el modelo murino, las cepas recombinantes fueron capaces de despertar respuesta inmune celular específica contra los antígenos heterólogos sin afectar la replicación y la inmunogenicidad de Brucella. En el caso de las recombinantes que expresan RAP1 se obtuvo también respuesta humoral. Además, se realizaron algunos ensayos preliminares en la cepa vacunal rugosa, RB51, para algunas de las construcciones, teniendo en cuenta la posibilidad de desarrollar estrategias de revacunación en animales adultos. Los resultados presentados en esta tesis demuestran la factibilidad de utilizar B. abortus S19 como vector para antígenos heterólogos con fines vacunales. Con los sistemas aquí desarrollados fue posible expresar los antígenos en diferentes localizaciones subcelulares sin afectar la replicación y la inmunogenicidad de S19. Así, este trabajo sienta las bases para la expresión de múltiples antígenos, incluso para más de un patógeno

Brucellosis is a bacterial zoonosis caused by species from the genera Brucella. B. abortus S19 is the vaccine strain in use for bovine brucellosis in Argentina. On account of its capacity to generate a strong humoral and cellular immune response, B. abortus S19 holds great potential as an attractive vector for the expression of heterologous antigens of veterinary importance. The aim of this thesis was to study the expression of MPB83 of M. bovis (intracellular bacterium responsible for bovine tuberculosis) and RAP1 of B. bovis (hemoparasite, etiologic agent of babesiosis in cattle) in Brucella abortus. These antigens were expressed in B. abortus as a fusion to the first aminoacids of βgalactosidase of Escherichia coli and also as a chimeric fusion to the first aminoacids of OMP19 lipoprotein and BP26 periplasmic protein, both of them from B. abortus. The purpose was to express the heterologous antigens in different subcellular contexts and analyze which of them triggers the most adequate immune response. All the chimeric proteins were able to be expressed in S19, except for BP26-RAP. When analyzed in the murine model, the recombinant strains were able to trigger a specific cellular immune response against the heterologous antigens without affecting the replication and immunogenicity of Brucella. Moreover, some preliminary tests were made with the rough vaccine strain RB51, considering the potential interest in revaccination strategies. These results indicate that B. abortus S19 is an adequate vector to express and present antigens of M. bovis and B. bovis. The system here developed allowed the expression of the selected antigens in different subcellular localizations. This work lays the foundations for the expression of multiple antigens, even from more than one pathogen.

Instituto de Biotecnología

Fil: Sabio Y Garcia, Julia Verónica. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Biotecnología; Argentina