Humanização e expressão de fragmentos de Anticorpos Anti-PLA 2 de Bothrops atrox

Abstract

Atualmente no Brasil ocorrem cerca de 20.000 acidentes ofídicos anuais, sendo 90% deles causados por serpentes do gênero Bothrops. A soroterapia ainda é o tratamento mais comum para acidentes com animais peçonhentos, apesar da toxicidade gerada pela utilização de anticorpos eqüinos. Esse tratamento pode induzir inflamação, falência renal e até choque anafilático. Entretanto atualmente vários estudos vêm sendo desenvolvidos no intuito de minimizar esses efeitos colaterais, incluindo o desenvolvimento de anticorpos mais específicos e menos imunogênicos, que poderiam substituir ou até mesmo atuar em conjunto com a soroterapia convencional. A fosfolipase A2 (PLA2) é o principal antígeno encontrado no veneno da serpente Bothrops atrox e é o responsável pela miotoxicidade, inflamação e necrose. Anticorpos monoclonais (mAbs) contra esse antígeno foram produzidos em camundongos e se mostraram capazes de neutralizar eficientemente a atividade miotóxica dessa PLA2 (Kanashiro et al., 2002). O objetivo desse trabalho foi então humanizar o anticorpo anti-PLA2 A85/9-4 produzido por Kanashiro e colaboradores (2002), visando o seu uso clínico no tratamento de envenenamentos com essa serpente. Inicialmente os genes codificadores das cadeias variáveis leve e pesada do mAb foram seqüenciadas a partir da clonagem do cDNA de imunoglobulina vindo do hibridoma. Para humanizar esse anticorpo as regiões determinantes de complementaridade (CDRs) murinas foram transferidas para arcabouços humanos germinais escolhidos em bancos de dados devido a sua alta similaridade com as seqüências murinas. A porção variável (Fv) humanizada proposta tem apenas 16 resíduos de aminoácidos não-humanos na cadeia leve e 9 na cadeia pesada. As seqüências codificadoras das porções variáveis foram sintetizadas e clonadas na forma de scFv (fragmento variável de cadeia única) em vetor de expressão em Pichia pastoris. Entretanto, durante a expressão do scFv verificou-se a formação de agregados no sobrenadante de cultura, dificultando sua purificação e comprometendo o rendimento. Para diminuir essa agregação as porções variáveis do anti-PLA2 foram então clonadas e expressas na forma de FvFc o que tornou possível a purificação e a realização dos testes de afinidade do anticorpo humanizado. O fragmento FvFc recombinante se mostrou capaz de reconhecer tanto o extrato bruto da peçonha quanto a fosfolipase purificada, além de ter sua ligação inibida pela presença do mAb original. Os testes in vitro sugerem que os FvFcs humanizados possam apresentar desempenho similar ao mAb em futuros testes de neutralização in vivo. ________________________________________________________________________________ ABSTRACT

Nowadays in Brazil there are about 20000 snake accidents annualy and 90% of them are with the Bothrops species. The serotherapy is the commonest treatment to animal poison accidents, despite of the toxicity triggered by equine antibody utilization. This conduct can induce inflammation, kidney failure and anaphylactic shock. Nowadays several studies have been developed to minimize these collateral effects included the developing of more especific and less immunogenic antibodies that could be used to substitute the conventional serotheraphy or in association with this treatment. The Phospholipase A2 (PLA2) is the principal antigen found in the Bothrops atrox venom and causes miotoxicity, inflammation and necrosis. Monoclonal antibodies (mAbs) against this antigen were produced in mice and were able to neutralize the miotoxic activity of PLA2 efficiently (Kanashiro et al., 2002). The objective of this work was to develop a humanized form of the antibody anti-PLA2 A85/9-4 produced by Kanashiro et al (2002), aiming its clinical use for snake poisoning treatment. Initially the light and heavy chains of the mAb were determined by cloning Ig cDNA from mAb´s hybridoma. To humanize this antibody, the light and heavy chain’s CDRs of the murine mAb were transferred to a human framework, chose on the database of human germline V genes because their high similarity with the murine sequences. The proposed Fv has 16 non-human residues in the light chain and 9 in the heavy chain. The sequences of the variables regions were synthesized and initialy cloned as a scFv (single chain variable fragment) in expression vector for Pichia pastoris heterologous expressions. But during the expression this form induced agregation and couldn’t be purified. To minimize this agregation the variable regions of the anti-PLA2 were cloned as a FvFc fragment and in this form was possible the purification and tests of afinity of the humanized form. The recombinant FvFc antibody fragment was able to recognize the total venom and the purified PLA2. And was inhibit by the original mAb. The results of the in vitro tests suggest that the humanized FvFcs can be similar results of the original mAb in in vivo neutralization tests.