revista accb, artículos académicos, artículos. biología, ciencias, ACCB, biologicas

Archivos suplementarios

PDF. Pag, 81-92

Palabras clave

Monkeypox virus
vaccine
multi-epitope
simulation Virus de la viruela del mono
vacuna
multiepítopo
simulación

Cómo citar

Montenegro Oyola, C. F. ., Noguera Rosero, B. A. ., & García-López, J. P. . (2022). Análisis in silico de un candidato a vacuna multi-epítopo contra viruela del mono usando vaculonogía reversa. REVISTA DE LA ASOCIACION COLOMBIANA DE CIENCIAS BIOLOGICAS, 1(34), 81–92. https://doi.org/10.47499/revistaaccb.v1i34.265

Resumen

Introducción. La viruela del mono es una infección zoonótica con una tasa de transmisión global aumentada durante 2022. Actualmente, la enfermedad no tiene tratamientos específicos disponibles; por lo tanto, se puede lograr un enfoque preventivo a través de la inmunización. Objetivo. Diseño in sílico de una vacuna aplicando técnicas computacionales avanzadas utilizando una construcción de múltiples epítopos del M. virus. Materiales y métodos. Los antígenos se seleccionaron en base a informes sobre proteínas que provocan la activación de linfocitos T y B citotóxicos. Los ensayos inmunoinformáticos fueron antigenicidad, alergenicidad, toxicidad, afinidad de unión al complejo mayor de histocompatibilidad (CMH) y estimulación de IFN-γ. Resultados y discusión. Ocho epítopos de las proteínas M1R, ADN polimerasa, B6R y A35R de M. virus mostraron una respuesta significativa para las células inmunitarias. Se eligieron once epítopos con antigenicidad >0,3, no alergénicos y no tóxicos, de los cuales 4 presentaron alta afinidad por los linfocitos T, 4 generaron alta activación de linfocitos B y 3 se asociaron con resultados de activación de IFN-γ. La construcción in sílico del candidato vacunal de 509 aminoácidos con alta similitud topológica registró principalmente carga negativa, además de ser soluble con índice alifático >80%, estable y particular con activación CMH y alta afinidad molecular con TLR-3, y además presentó multiantigenicidad, similar a las vacunas generadas por esta metodología con M. tuberculosis e Influenza. La simulación de inyección de una dosis de la construcción molecular mostró la activación de las células plasmáticas auxiliares T durante aproximadamente 15 a 25 días y una alta expresión de IFN-γ e IL-2 durante ocho días. Conclusión. Estos resultados indican un excelente proceso de inmunización que podría potenciarse con dosis múltiples.

https://doi.org/10.47499/revistaaccb.v1i34.265

Citas

Peter OJ, Kumar S, Kumari N, Oguntolu FA, Oshinubi K, Musa R. Transmission dynamics of Monkeypox virus: a mathematical modelling approach. Model Earth Syst Environ. 2021; 1:1-12.

Nguyen PY, Ajisegiri WS, Costantino V, Chughtai AA, MacIntyre CR. Reemergence of Human Monkeypox and Declining Population Immunity in the Context of Urbanization, Nigeria, 2017-2020. Emerg Infect Dis. 2021; 27(4):1007.

https://doi.org/10.3201/203569

https://doi.org/10.3201/eid2704.203569

Durski KN, McCollum AM, Nakazawa Y, Petersen BW, Reynolds MG, Briand S, et al. Emergence of Monkeypox - West and Central Africa, 1970-2017. Morb Mortal Wkly Rep. 2018, 67(10):306.

https://doi.org/10.15585/mmwr.mm6710a5

Yinka-Ogunleye A, Aruna O, Dalhat M, Ogoina D, McCollum A, Disu Y, et al. Outbreak of human monkeypox in Nigeria in 2017-18: a clinical and epidemiological report. Lancet Infect Dis. 2019; 19(8):872-9.

https://doi.org/10.1016/S1473-3099(19)30294-4

Vaughan A, Aarons E, Astbury J, Brooks T, Chand M, Flegg P, et al. Human-to-Human Transmission of Monkeypox Virus, United Kingdom, October 2018. Emerg Infect Dis. 2020; 26(4):782.

https://doi.org/10.3201/eid2604.191164

Alakunle E, Moens U, Nchinda G, Okeke MI. Monkeypox Virus in Nigeria: Infection Biology, Epidemiology, and Evolution. Viruses. 2020, 12(11):1257.

https://doi.org/10.3390/v12111257

Saijo M, Ami Y, Suzaki Y, Nagata N, Iwata N, Hasegawa H, et al. Virulence and pathophysiology of the Congo Basin and West African strains of monkeypox virus in non-human primates. J Gen Virol. 2009, 90(9):2266-71.

https://doi.org/10.1099/vir.0.010207-0

Li Y, Olson VA, Laue T, Laker MT, Damon IK. Detection of monkeypox virus with real-time PCR assays. J Clin Virol. 2006; 36(3):194-203.

https://doi.org/10.1016/j.jcv.2006.03.012

Moxon ER, Siegrist CA. The next decade of vaccines: societal and scientific challenges. Lancet. 2011; 378(9788):348-59.

https://doi.org/10.1016/S0140-6736(11)60407-8

Guevara JR., Buelvas N, Suárez R, Peña L, Chirinos R., Pérez I, Urdaneta H. Esfuerzos para el desarrollo de vacunas y adyuvantes. Acta Bioclínica. 2018; 8(15), .

Céspedes PF, Cruz P, Co N. Modulación de la respuesta inmune durante la infección por virus distemper canino: implicancias terapéuticas y en el desarrollo de vacunas. Arch Med Vet. 2010; 42:15-28.

https://doi.org/10.4067/S0301-732X2010000200003

Oli AN, Obialor WO, Ifeanyichukwu MO, Odimegwu DC, Okoyeh JN, Emechebe GO, et al. Immunoinformatics and Vaccine Development: An Overview. ImmunoTargets Ther. 2020; 9:13.

https://doi.org/10.2147/ITT.S241064

González-Romo F, Picazo JJ. El desarrollo de nuevas vacunas. Enferm Infecc Microbiol Clin. 2015; 33(8):557-68.

https://doi.org/10.1016/j.eimc.2015.06.013

Bibi S, Ullah I, Zhu B, Adnan M, Liaqat R, Kong WB, et al. In silico analysis of epitope-based vaccine candidate against tuberculosis using reverse vaccinology. Sci Reports 2021; 11(1):1-16.

https://doi.org/10.1038/s41598-020-80899-6

Dorosti H, Eslami M, Nezafat N, Fadaei F, Ghasemi Y. Designing self-assembled peptide nanovaccine against Streptococcus pneumoniae: An in silico strategy. Mol Cell Probes. 2019; 48:101446.

https://doi.org/10.1016/j.mcp.2019.101446

Jahangirian E, Jamal GA, Nouroozi M, Mohammadpour A. A reverse vaccinology and immunoinformatics approach for designing a multiepitope vaccine against SARS-CoV-2. Immunogenetics. 2021; 73(6):459-477.

https://doi.org/10.1007/s00251-021-01228-3

Tahir Ul Qamar M, Shokat Z, Muneer I, Ashfaq UA, Javed H, Anwar F, Bari A, Zahid B, Saari N. Multiepitope-Based Subunit Vaccine Design and Evaluation against Respiratory Syncytial Virus Using Reverse Vaccinology Approach. Vaccines. 2020; 8(2):288.

https://doi.org/10.3390/vaccines8020288

Abdi SAH, Ali A, Sayed SF, Abutahir, Ali A, Alam P. Multi-Epitope-Based Vaccine Candidate for Monkeypox: An In Silico Approach. Vaccines. 2022; 10(9):1564.

https://doi.org/10.3390/vaccines10091564

Seadawy MG, Zekri ARN, Saeed AA, San EJ, Ageez AM. Candidate Multi-Epitope Vaccine against Corona B.1.617 Lineage: In Silico Approach. Life. 2022; 12(11):1715.

https://doi.org/10.3390/life12111715

Zhang L. Multi-epitope vaccines: a promising strategy against tumors and viral infections. Nat Publ Gr. 2017; 15:182-4.

https://doi.org/10.1038/cmi.2017.92

Negahdaripour M, Nezafat N, Eslami M, Ghoshoon MB, Shoolian E, Najafipour S, et al. Structural vaccinology considerations for in silico designing of a multi-epitope vaccine. Infect Genet Evol. 2018; 58:96-109.

https://doi.org/10.1016/j.meegid.2017.12.008

Gomez De la Rosa RJ, Rojas JP. Viruela del simio: ¿estamos frente a un riesgo de pandemia?. Historia de un viejo conocido. Interdiscip J Epidemiol Public Heal. 2022; 5(2).

https://doi.org/10.18041/2665-427X/ijeph.2.8803

Parker S, Buller RM. A review of experimental and natural infections of animals with monkeypox virus between 1958 and 2012. Future Virol. 2013; 8(2):129-157.

https://doi.org/10.2217/fvl.12.130

Payne AB, Ray LC, Cole MM, Canning M, Houck K, Shah HJ, et al. Reduced Risk for Mpox After Receipt of 1 or 2 Doses of JYNNEOS Vaccine Compared with Risk Among Unvaccinated Persons - 43 U.S. Jurisdictions, July 31-October 1, 2022. MMWR Morb Mortal Wkly Rep. 2022; 71(49):1560-1564.

https://doi.org/10.15585/mmwr.mm7149a5

Gregory DA, Trujillo M, Rushford C, Flury A, Kannoly S, San KM, et al. Genetic diversity and evolutionary convergence of cryptic SARS- CoV-2 lineages detected via wastewater sequencing. PLoS Pathog. 2022; 18(10):e1010636.

https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1010636

Martinelli D. In silico vaccine design: A tutorial in immunoinformatics. Healthcare Analytics. 2022; 2:100044.doi.org/10.1016/j.health.2022.100044.

https://doi.org/10.1016/j.health.2022.100044

Dhanda SK, Mahajan S, Paul S, Yan Z, Kim H, Jespersen MC, et al. IEDB-AR: immune epitope database-analysis resource in 2019. Nucleic Acids Res. 2019; 2;47(W1):W502-W506.

https://doi.org/10.1093/nar/gkz452

Trevisan RO, Santos MM, Desidério CS, Alves LG, de Jesus Sousa T, de Castro Oliveira L, et al. In Silico Identification of New Targets for Diagnosis, Vaccine, and Drug Candidates against Trypanosoma cruzi. Dis Markers. 2020; 2020:9130719. doi: 10.1155/2020/9130719.

https://doi.org/10.1155/2020/9130719

Liu Y, Sun B, Pan J, Feng Y, Ye W, Xu J, et al. Construction and evaluation of DNA vaccine encoding Ebola virus glycoprotein fused with lysosome-associated membrane protein. Antiviral Res. 2021; 193:105141.

https://doi.org/10.1016/j.antiviral.2021.105141

Abesamis LMI, Aliping EGA, Armada FKGH, Danao MF, Del Valle PDB, Regencia ZJG, et al. In Silico Comparative Analysis of Predicted B Cell Epitopes against Dengue Virus (Serotypes 1-4) Isolated from the Philippines. Vaccines. 2022; 10(8):1259.

https://doi.org/10.3390/vaccines10081259

Song H, Josleyn N, Janosko K, Skinner J, Reeves RK, Cohen M, et al. Monkeypox virus infection of rhesus macaques induces massive expansion of natural killer cells but suppresses natural killer cell functions. PLoS One. 2013; 8(10):e77804.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0077804

Heraud JM, Edghill-Smith Y, Ayala V, Kalisz I, Parrino J, Kalyanaraman VS, et al. Subunit recombinant vaccine protects against monkeypox. J Immunol. 2006; 177(4):2552-64.

https://doi.org/10.4049/jimmunol.177.4.2552

Sidney J, Asabe S, Peters B, Purton KA, Chung J, Pencille TJ, Purcell R, Walker CM, Chisari FV, Sette A. Detailed characterization of the peptide binding specificity of five common Patr class I MHC molecules. Immunogenetics. 2006; 58(7):559-70.

https://doi.org/10.1007/s00251-006-0131-4

Shantier, S.W., Mustafa, M.I., Abdelmoneim, A.H. et al. Novel multi epitope-based vaccine against monkeypox virus: vaccinomic approach. Sci Rep. 2022; 12:15983.

https://doi.org/10.1038/s41598-022-20397-z

Omoniyi, A.A., Adebisi, S.S., Musa, S.A. et al. In silico design and analyses of a multi-epitope vaccine against Crimean-Congo hemorrhagic fever virus through reverse vaccinology and immunoinformatics approaches. Sci Rep. 2022; 12:8736.

https://doi.org/10.1038/s41598-022-12651-1

Nelluri KDD, Ammulu MA, Durga ML, Sravani M, Kumar VP, Poda S. In silico multi-epitope Bunyumwera virus vaccine to target virus nucleocapsid N protein. J Genet Eng Biotechnol. 2022; 20(1):89. Doi: 10.1186/s43141-022-00355-y

https://doi.org/10.1186/s43141-022-00355-y

Ahlers JD, Belyakov IM, Thomas EK, Berzofsky JA. High-affinity T helper epitope induces complementary helper and APC polarization, increased CTL, and protection against viral infection. J Clin Invest. 2001; 108(11):1677-85.

https://doi.org/10.1172/JCI200113463

Gupta G, Shareef I, Tomar S, Kumar MSN, Pandey S, Sarda R, Singh R, Das BK, Sinha S. Th1/Th2/Th17 Cytokine Profile among Different Stages of COVID-19 Infection. Natl Acad Sci Lett. 2022; 45(4):363-369.

https://doi.org/10.1007/s40009-022-01123-9

Creative Commons License

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-CompartirIgual 4.0.

Derechos de autor 2022 REVISTA DE LA ASOCIACION COLOMBIANA DE CIENCIAS BIOLOGICAS

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Métricas

Cargando métricas ...