Efeitos da clonagem de elementos de DNA anti-repressores em vetor de expressão na produção de anti-CD3 em CHO-K1

Abstract

Nos últimos anos o grupo de Imunologia Molecular da Universidade de Brasília tem humanizado anticorpos de interesse clínico visando a sua aplicação terapêutica. A produção de proteínas terapêuticas como essas é de grande interesse para a indústria biofarmacêutica. Com intuito de produzir glicoproteínas estáveis, têm-se utilizado células de mamíferos como sistema de expressão heteróloga, pois estas possuem uma maquinaria pós-transcricional necessária para estabilizar biomoléculas complexas. No entanto, a produção de tais moléculas é geralmente dificultada pela imprevisibilidade e instabilidade da expressão ao longo do tempo. Isso se deve à alta probabilidade de silenciamento dos transgenes ao serem integrados na cromatina das células de mamíferos. Uma das alternativas para contornar esse problema é o melhoramento de vetores de expressão com o emprego de pequenos elementos de DNA (menores que 2100 pares de bases) que atuam como anti-repressores. No presente trabalho foram isolados quatro elementos de DNA humanos semelhantes às sequências dos elementos anti-repressores 35 e 40 identificados por Kwaks e colaboradores em 2003. Um elemento semelhante ao anti-repressor 35 e outro semelhante ao anti-repressor 40 foram clonados no vetor de expressão em células de mamíferos pMIRES anti-CD3 FvFc humanizado (Silva et al., 2009). O elemento anti-repressor 35 apresentou vários alinhamentos no cromossomo 7 humano. Já o elemento 40 pôde ser alinhado com diversas regiões de vários cromossomos, destacando-se os alinhamentos nos cromossomos 14 e 22. Esses elementos de DNA são sequências repetitivas presentes ao longo do genoma humano. Além disso, substituiu-se o promotor de citomegalovírus (CMV) deste mesmo vetor por um promotor CMV otimizado contendo a sequência do intron A (IA). As novas construções de vetores foram transfectadas em células de ovário de hamster chinês (CHO) e clones estáveis foram isolados para posterior caracterização da produção de anticorpos. Devido a sua similaridade com sequências anti-repressoras e o seu predomínio em regiões subcentroméricas, sugere-se que os elementos de DNA isolados sejam importantes na modulação da cromatina exercendo atividade anti-repressora. Outra hipótese é que, devido ao fato de serem elementos repetitivos no genoma humano, tais elementos podem ter sua origem em regiões altamente transcritas de retrotransposons. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT

Recently, the Molecular Immunology group of Universidade de Brasília has humanized clinical antibodies aiming their therapeutic applications. These therapeutic proteins production is of great interest to the biopharmaceutical industry. In order to produce stable glycoproteins, mammalian cells have been used as heterologous expression system since they possess post-translational machinery to stabilize those complex biomolecules. However, the production of such molecules is often hampered down by the unpredictability and instability of expression over time. This is due to the high probability of silencing of transgenes integrated into the chromatin of mammalian cells. One way to overcome this problem is the use of small elements of DNA (less than 2100 base pairs) that act as anti-repressors. In this work we have isolated four DNA human elements similar to the anti-repressors 35 and 40 sequences identified by Kwaks and collaborators in 2003. An element similar to the anti-repressor 35 and other similar to the anti-repressor 40 were cloned into the expression vector for mammalian cells pMIRES humanized anti-CD3 FvFc (Silva et al., 2009). The anti-repressor element 35 presented several alignments on human chromosome 7. Moreover, the element 40 was aligned with different regions on several chromosomes, particularly on chromosomes 14 and 22. These DNA elements are repetitive sequences present throughout the human genome. Additionally, we substituted the vector cytomagalovirus (CMV) promoter by the optimized CMV promoter containing the intron A (IA) sequence. These new vectors constructions were transfected into Chinese hamster ovary cells (CHO) and stable clones were isolated to acccess the antibody production. Due to its similarity to anti-repressor sequences and its prevalence in sub centromeric regions, it is suggested that the isolated DNA elements are important in the chromatin modulation by exerting anti-repressor activity. Another hypothesis is that, due to the fact that they are repetitive elements in the human genome, these elements may have their origin in retrotransposon’s highly transcribed regions.