Identificação de candidatos vacinais multivalentes utilizando epítopos conservados de proteínas envolvidas em processos de entrada e saída do gênero Orthopox vírus

dc.contributor.advisorAlmeida, Leonardo Augusto de
dc.contributor.authorAraújo, Leonardo Pereira de
dc.contributor.refereeSoares, Siomar de Castro
dc.contributor.refereeSilva, Manuela Leal da
dc.date.accessioned2025-09-11T18:44:07Z
dc.date.available2025-09-11T18:44:07Z
dc.date.issued2025-06-25
dc.description.abstractO gênero Orthopoxvirus (OPXV) inclui vírus zoonóticos emergentes e reemergentes que representam uma ameaça à saúde global e impactam uma ampla variedade de animais. Entre eles, a varíola causou pandemias no século XX, o vírus Borealpox provocou a primeira morte registrada no Alasca em 2024, e o Monkeypox vírus (Mpox), foi classificado como emergência de saúde pública de importância internacional pela Organização Mundial da Saúde em 2022 e 2024, devido à emergências de uma novas variantes como Clado Ib. As limitações das vacinas de vírus atenuados utilizadas nos dias atuais, especialmente em populações imunocomprometidas, ressalta a urgência de novas estratégias vacinais. Assim, o objetivo deste trabalho foi identificar epítopos conservados proteínas envolvidas nos processos de entrada e saída viral nas células hospedeiras, abrangendo todos os vírus do gênero OPXV e desenvolver in silico uma vacina quimérica multiepítopo imunogênica. Para isso, proteínas envolvidas nos processos de entrada e saída viral foram extraídas do banco de dados do National Center for Biotechnology Information (NCBI). Um total de 160 sequências de todos os vírus descritos do gênero OPXV foram analisadas para identificar epítopos conservados, utilizando o banco de dados Immune Epitope Database (IEDB). Após processos de filtragem de antigenicidade, alergenicidade, toxicidade, bem como de exclusão de regiões transmembranares e sítios de N-glicosilação, os epítopos candidatos foram concatenados para construir uma proteína quimérica multiepítopo, combinada com os adjuvantes β-defensina e PADRE, visando potencializar a resposta imune. Duas proteínas quiméricas foram desenvolvidas: uma contendo oito epítopos conservados abrangendo todos os vírus do gênero OPXV e outra com epítopos específicos para Mpox. Essas proteínas foram avaliadas quanto à antigenicidade, alergenicidade e estabilidade estrutural. Além disso, as vacinas multiepítopos propostas demonstraram boa interação com o receptor do tipo Toll, bem como previsões favoráveis de indução de respostas imunológicas humorais e celulares para três doses dos candidatos vacinais. Os resultados sugerem que essas vacinas podem representar uma nova abordagem multivalente contra vírus zoonóticos do gênero OPXV. As proteínas candidatas apresentam potencial para estudos in vitro e in vivo e, caso sua eficácia seja confirmada, poderão oferecer uma solução eficaz para a prevenção de doenças causadas por esses patógenos, bem como na produção de testes de imunodiagnóstico com os epítopos identificados nestas análises.
dc.description.abstract2The Orthopoxvirus (OPXV) genus includes emerging and reemerging zoonotic viruses that pose a threat to global health and affect a wide range of animals. Among them, smallpox caused pandemics in the 20th century; Borealpox virus led to the first recorded death in Alaska in 2024; and Monkeypox virus (Mpox) was declared a public health emergency of international concern by the World Health Organization in 2022 and 2024 due to the emergence of new variants such as Clade Ib. The limitations of currently used live attenuated vaccines—particularly in immunocompromised populations—highlight the urgent need for novel vaccination strategies. Thus, the aim of this study was to identify conserved epitopes in proteins involved in the processes of viral entry and exit from host cells, encompassing all viruses within the OPXV genus, and to design an in silico chimeric multi-epitope immunogenic vaccine. For this purpose, proteins associated with viral entry and exit were retrieved from the National Center for Biotechnology Information (NCBI) database. A total of 160 sequences from all known OPXV viruses were analyzed to identify conserved epitopes using the Immune Epitope Database (IEDB). After filtering for antigenicity, allergenicity, toxicity, and excluding transmembrane regions and N-glycosylation sites, candidate epitopes were concatenated to construct a chimeric multi-epitope protein. This construct was combined with the β-defensin and PADRE adjuvants to enhance immune response. Two chimeric proteins were developed: one containing eight conserved epitopes spanning all OPXV viruses, and another with epitopes specific to Mpox. These proteins were evaluated for antigenicity, allergenicity, and structural stability. Additionally, the proposed multi-epitope vaccines demonstrated strong interaction with Toll-like receptors and showed favorable predictions for eliciting both humoral and cellular immune responses after three doses. The results suggest that these vaccines may represent a novel multivalent approach against zoonotic viruses of the OPXV genus. The candidate proteins show promise for in vitro and in vivo studies, and if proven effective, may offer a viable solution for the prevention of diseases caused by these pathogens, as well as for the development of immunodiagnostic tests using the identified epitopes.
dc.description.physical60
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais – FAPEMIG
dc.identifier.lattesAdvisorhttp://lattes.cnpq.br/5381507919608022
dc.identifier.lattesAuthorhttp://lattes.cnpq.br/8014485489689400
dc.identifier.urihttps://repositorio.unifal-mg.edu.br/handle/123456789/2950
dc.language.isopt
dc.publisher.campiSede
dc.publisher.courseMestrado em Ciências Fisiológicas
dc.publisher.departmentInstituto de Ciências Biomédicas
dc.publisher.initialsUNIFAL-MG
dc.publisher.institutionUniversidade Federal de Alfenas
dc.publisher.programPrograma Multicêntrico de Pós-Graduação em Ciências Fisiológicas
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.subject.cnpqCiências Biológicas
dc.subject.cnpqCiências Biológicas::Fisiologia
dc.subject.enOrthopoxvirus
dc.subject.enImmunoinformatics
dc.subject.enReverse Vaccinology
dc.subject.enEpitopes
dc.subject.pt-BROrthopoxvírus
dc.subject.pt-BRImunoinformática
dc.subject.pt-BRVacinologia reversa
dc.subject.pt-BREpítopos
dc.titleIdentificação de candidatos vacinais multivalentes utilizando epítopos conservados de proteínas envolvidas em processos de entrada e saída do gênero Orthopox vírus
dc.typeDissertação

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