Descrizione della commessa "Utilizzo di sistemi procariotici per la progettazione di strutture proteiche e di acidi nucleici adatti alla formulazione di nuovi tipi di vaccini (SV.P14.003)"

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  • Descrizione della commessa "Utilizzo di sistemi procariotici per la progettazione di strutture proteiche e di acidi nucleici adatti alla formulazione di nuovi tipi di vaccini (SV.P14.003)" (literal)
Potenziale impiego per bisogni individuali e collettivi
  • Diagnostico: utilizzo dei costrutti fd e/o E2 come sistemi di \"antigen display\" per identificazione di anticorpi ad attività neutralizzante e popolazioni cellulari coinvolte nella patogenesi di malattie. (literal)
Strumentazione
  • Nell'Istituto e nei laboratori proponenti la presente commessa vi sono le attrezzature per svolgere esperimenti di Biochimica , Biologia Molecolare, Immunologia Molecolare e stanze attrezzate per studi di Immunologia Cellulare. Disponiamo inoltre di : Citofluorimetro; Biacore; Bioreattore pre crescite massive; Spettrometro di massa; servizio per sequenziamento di proteine. Nell'area di ricerca in cui è situato l'istituto sono presenti ed accessibili : un servizio di sequenziamento di DNA e uno stabulario. (literal)
Tematiche di ricerca
  • Sviluppo di sistemi di veicolazione antigenica, basati sul batteriofago filamentoso fd e sulla proteina E2 del complesso multienzimatico della piruvato deidrogenasi di B Steraothermophilus, da utilizzare per la formulazione di nuovi vaccini ricombinanti. Isolamento e produzione di antigeni e/o allergeni veicolati in conformazione nativa. Targeting di sottopopolazoni cellulari e di compartimenti intracellulari tramite inserimento di sequenze bersaglio nella proteina minore pIII del capside di fd . Utilizzo del sistema fd per vaccinazione a DNA mediante modificazione del genoma fagico e inserimento di geni codificanti per antigeni noti sotto il controllo di promotori eucariotici. Utilizzo di un approccio immunichimico e di modellistica molecolare per la formulazione di sequenze nucleotidiche e proteiche ottimali, allo scopo di minimizzare divergenze tra le sequenze dei diversi isolati di patogeni presenti in banche dati e le sequenze da esprimere nei nostri costrutti. (literal)
Competenze
  • Le competenze possedute dai partecipanti alla commessa includono Immunologia, Biochimica , Biologia Strutturale e Biologia Molecolare. (literal)
Potenziale impiego per processi produttivi
  • Formulazione di nuovi vaccini ricombinanti. Veicolazione intracellulare di acidi nucleici per trascrizione e traduzione di sequenze proteiche di interesse. (literal)
Tecnologie
  • Il sistema fd si basa su una modificazione della tecnologia nota come \"phage display\" e consiste nell'inserzione di determinanti antigenici nella regione N-terminale della proteina maggiore del capside di virioni batteriofagici fd. Mentre la proteina E2 di B Steraothermophilus si assembla in trimeri che a loro volta si aggregano a formare un complesso costituito da 60 monomeri con una struttura costituita da un core pentagonale dodecaedrico di 1.5MDa a simmetria icosaedrica. Il sistema E2 ricombinante può esporre pertanto fino a 60 copie di antigeni multipli alla superficie dello scaffold formato dalla proteina E2. (literal)
Obiettivi
  • Costruzione di nuovi vettori in grado sia di consentire l'espressione contemporanea di antigeni o proteine bersaglio sulle proteine capsidiche pVIII e pIII, sia contenenti geni di patogeni sotto il controllo di un promotore eucariotico. Tali particelle estremamente versatili saranno utilizzabili anche per vaccinazioni a DNA e per essere specificamente veicolate in specifiche popolazioni cellulari e/o in specifici compartimenti intracellulari. Espressione nello \"scaffold\" icosaedrico E2 di proteine intere di microorganismi patogeni e/o di allergeni. Valutazione di struttura, antigenicità ed immunogenicità. (literal)
Stato dell'arte
  • E' generalmente noto che nuove formulazioni vacciniche sono a tuttoggi necessarie sia per ottenere risposte immuni protettive nei confronti di molti patogeni sia per complementare le opzioni esistenti. Inoltre, le nuove strategie di vaccinazione prevedono stimolazioni ripetute che necessitano diversi sistemi di veicolazione antigenica. Idealmente un vaccino dovrebbe sia indurre una risposta immunitaria cellulare sia la produzione di anticorpi. Questi ultimi ed in particolare gli anticorpi protettivi il più delle volte sono rivolti contro epitopi conformazionali e per la loro induzione è necessario effettuare immunizzazioni con antigeni che conservano la struttura nativa. I sistemi di veicolazione fd ed E2 da noi descritti oltre ad essere innocui ed economicamente vantaggiosi sono estremamente efficaci nell'indurre una forte risposta immunitaria antigene-specifica sia in vitro che in vivo e si prestano ad ulteriore sviluppo. (literal)
Tecniche di indagine
  • Si effettueranno studi di immunogenicità ed antigenicità sia in vitro che in modelli animali. Studi di microscopia elettronica serviranno ad analizzare la struttura dei complessi E2. Infine ci si avvarrà di un approccio immunochimico per definire il livello atomico delle strutture da noi generate. (literal)
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