BR102017006706A2 - flow cytometry multiplex serological test - Google Patents

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Alexandre Barbosa Reis
Henrique Gama Ker
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Universidade Federal De Ouro Preto
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Abstract

os métodos sorológicos oficiais disponíveis para o diagnóstico da leishmaniose visceral canina (lvc) apresentam limitações de desempenho. entre as deficiências, destaca-se a baixa sensibilidade na detecção de casos assintomáticos da doença, e a reatividade cruzada com anticorpos provenientes de outras infecções parasitárias caninas, ou ainda, com anticorpos produzidos após a vacinação contra lvc. as metodologias por citometria de fluxo vêm se provando eficazes em aumentar a sensibilidade de detecção de cães assintomáticos, assim como minimizar a possibilidade de ocorrência de reações cruzadas. para alcançar um ganho em desempenho diagnóstico, a presente proposta de patente busca estabelecer uma inovação metodológica no diagnóstico da lvc por citometria de fluxo através da criação de sistemas antigênicos caracterizados por utilizar microesferas funcionais de poliestireno conjugadas às proteínas recombinantes rlci1a e rlci2b, produzidas e desenvolvidas por pesquisadores de nosso grupo. assim, este pedido de patente busca apresentar uma ferramenta diagnóstica por citometria de fluxo que permite um ensaio de superior acurácia no diagnóstico da lvc, realizado através de um ensaio sorológico único por uma análise simultânea com dois antígenos recombinantes.The official serological methods available for the diagnosis of canine visceral leishmaniasis (LVC) have performance limitations. Among the deficiencies, we highlight the low sensitivity in detecting asymptomatic cases of the disease, and the cross reactivity with antibodies from other canine parasitic infections, or with antibodies produced after vaccination against lvc. Flow cytometry methodologies have been proven effective in increasing the detection sensitivity of asymptomatic dogs, as well as minimizing the possibility of cross reactions. To achieve a gain in diagnostic performance, the present patent proposal seeks to establish a methodological breakthrough in the diagnosis of LVC by flow cytometry by creating antigenic systems characterized by using functional polystyrene microspheres conjugated to recombinant proteins rlci1a and rlci2b, produced and developed. by researchers from our group. Thus, this patent application seeks to present a flow cytometric diagnostic tool that allows a higher accuracy assay in the diagnosis of lvc, performed through a single serological assay by simultaneous analysis with two recombinant antigens.

Description

(54) Título: TESTE SOROLÓGICO MULTIPLEX POR CITOMETRIA DE FLUXO (51) Int. Cl.: G01N 33/569; G01N 33/533; C07K 14/44 (73) Titular(es): UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO (72) Inventor(es): ALEXANDRE BARBOSA REIS; HENRIQUE GAMA KER (85) Data do Início da Fase Nacional:(54) Title: MULTIPLEX SERUM TEST BY FLOW CYTOMETRY (51) Int. Cl .: G01N 33/569; G01N 33/533; C07K 14/44 (73) Holder (s): FEDERAL UNIVERSITY OF OURO PRETO (72) Inventor (s): ALEXANDRE BARBOSA REIS; HENRIQUE GAMA KER (85) National Phase Start Date:

31/03/2017 (57) Resumo: Os métodos sorológicos oficiais disponíveis para o diagnóstico da leishmaniose visceral canina (LVC) apresentam limitações de desempenho. Entre as deficiências, destaca-se a baixa sensibilidade na detecção de casos assintomáticos da doença, e a reatividade cruzada com anticorpos provenientes de outras infecções parasitárias caninas, ou ainda, com anticorpos produzidos após a vacinação contra LVC. As metodologias por citometria de fluxo vêm se provando eficazes em aumentar a sensibilidade de detecção de cães assintomáticos, assim como minimizar a possibilidade de ocorrência de reações cruzadas. Para alcançar um ganho em desempenho diagnóstico, a presente proposta de patente busca estabelecer uma inovação metodológica no diagnóstico da LVC por citometria de fluxo através da criação de sistemas antigênicos caracterizados por utilizar microesferas funcionais de poliestireno conjugadas às proteínas recombinantes rLcilA e rLci2B, produzidas e desenvolvidas por pesquisadores de nosso grupo. Assim, este pedido de patente busca apresentar uma ferramenta diagnostica por citometria de fluxo que permite um ensaio de superior acurácia no diagnós(...)03/31/2017 (57) Abstract: The official serological methods available for the diagnosis of canine visceral leishmaniasis (CVL) have performance limitations. Among the deficiencies, we highlight the low sensitivity in detecting asymptomatic cases of the disease, and cross-reactivity with antibodies from other canine parasitic infections, or even with antibodies produced after vaccination against LVC. Flow cytometry methodologies have proven to be effective in increasing the detection sensitivity of asymptomatic dogs, as well as minimizing the possibility of cross reactions. To achieve a gain in diagnostic performance, the present patent proposal seeks to establish a methodological innovation in the diagnosis of LVC by flow cytometry through the creation of antigenic systems characterized by using functional polystyrene microspheres conjugated to the recombinant proteins rLcilA and rLci2B, produced and developed by researchers in our group. Thus, this patent application seeks to present a diagnostic tool by flow cytometry that allows a test of superior accuracy in the diagnosis (...)

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TESTE SOROLÓGICO MULTIPLEX POR CITOMETRIA DE FLUXOMULTIPLEX SERUM TEST BY FLOW CYTOMETRY

1. Campo da invenção1. Field of the invention

01) A citometria de fluxo consiste de tecnologia a laser que analisa partículas suspensas em meio líquido e fluxo contínuo hidrodinamicamente focalizado. Estas partículas podem ser células, componentes celulares ou material não celular como microesferas poliméricas. O uso de microesferas poliméricas compõe uma tendência mundial no desenvolvimento de abordagens diagnosticas por citometria de fluxo visto a possibilidade de criação de ensaios múltiplos, nomeados na literatura como ensaios multiplex. Algumas empresas especializadas já fornecem sistemas de microesferas com um menu aberto e configurável de reagentes projetados para criação de ensaios sorológicos multiplex por citometria de fluxo. A tecnologia Cytometric Bead Array (CBA) Flex Set (Becton & Dickinson - BD™) proporciona a criação de testes para avaliação de anticorpos presentes em uma amostra de soro frente a mais de um antígeno recombinante por reação sorológica. Os testes de diagnóstico baseados nesta tecnologia são sinteticamente caracterizados por usar microesferas funcionais fluorescentes de poliestireno acopladas a distintos antígenos recombinantes, e vem ganhando destaque no âmbito de diagnóstico de doenças infecto-parasitárias (Ondingo et al., 2012; Fujii et al., 2014). Em infecções por tripanossomatídeos do gênero Leishmania, os ensaios sorológicos por citometria de fluxo vendo sendo explorados nos últimos anos tanto na leishmaniose tegumentar americana (Rocha et al., 2002, Rocha et al., 2006, Pissinate et al., 2008), quanto para leishmaniose visceral humana e canina (Andrade et al., 2007; Andrade et al., 2009, Ker et al., 2013a, Ker et al., 2013b). Apesar de garantirem melhor desempenho do que os métodos convencionais, as metodologias por citometria de fluxo desenvolvidos até o presente momento contam com reduzido potencial para desenvolvimento de testes capazes de analisar múltiplos antígenos simultaneamente. No contexto das avaliações sorológicas multiplex, e na busca por aprimorar o desempenho diagnóstico dos métodos sorológicos por citometria de fluxo, foi desenvolvido uma inovação tecnológica aplicada na pesquisa de anticorpos IgG canino através de uma reação sorológica utilizando um sistema antigênico inovador caracterizado pelo uso de microesferas funcionais fluorescentes de poliestireno CBA acopladas a proteínas recombinantes de Leishmania infantum de elevado potencial diagnóstico.01) Flow cytometry consists of laser technology that analyzes particles suspended in liquid medium and hydrodynamically focused continuous flow. These particles can be cells, cellular components or non-cellular material such as polymeric microspheres. The use of polymeric microspheres is a worldwide trend in the development of diagnostic approaches by flow cytometry, considering the possibility of creating multiple assays, named in the literature as multiplex assays. Some specialized companies already provide microsphere systems with an open and configurable menu of reagents designed to create multiplex serological assays by flow cytometry. The Flex Set Cytometric Bead Array (CBA) technology (Becton & Dickinson - BD ™) provides the creation of tests to evaluate antibodies present in a serum sample against more than one recombinant antigen by serological reaction. Diagnostic tests based on this technology are synthetically characterized by using functional fluorescent microspheres of polystyrene coupled with different recombinant antigens, and has been gaining prominence in the scope of diagnosis of infectious and parasitic diseases (Ondingo et al., 2012; Fujii et al., 2014 ). In infections by trypanosomatids of the genus Leishmania, serological assays by flow cytometry have been explored in recent years both in American cutaneous leishmaniasis (Rocha et al., 2002, Rocha et al., 2006, Pissinate et al., 2008), and for human and canine visceral leishmaniasis (Andrade et al., 2007; Andrade et al., 2009, Ker et al., 2013a, Ker et al., 2013b). Despite guaranteeing better performance than conventional methods, flow cytometry methodologies developed to date have little potential for developing tests capable of analyzing multiple antigens simultaneously. In the context of multiplex serological evaluations, and in the quest to improve the diagnostic performance of serological methods by flow cytometry, a technological innovation was applied in the investigation of canine IgG antibodies through a serological reaction using an innovative antigenic system characterized by the use of microspheres fluorescent functionalities of polystyrene CBA coupled to recombinant Leishmania infantum proteins with high diagnostic potential.

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1.1.Fundamentos da invenção e estado da técnica1.1.Foundations of the invention and state of the art

02) Pesquisas têm sido desenvolvidas para a obtenção de testes de diagnóstico sorológicos utilizando diferentes abordagens. Em parte dos casos, a inovação nos testes sorológicos, em especial na leishmaniaose visceral canina, reside na purificação e obtenção de novos antígenos a partir de distintos processos que empregam ferramentas biotecnológicas multidisciplinares. Podemos verificar tal fato em buscas realizadas em bases distintas (INPI, ESPACENET, USPTO, LATIPAT, e THOMSON INNOVATION), em que é possível rastrear diversos métodos patenteados, tanto em nível nacional como internacional: BR8304073A; BRPI0603872A(2); ES2373262A1; US7780969(B2), dentre outras. Mesmo com o significativo avanço na identificação e produção de novos antígenos, pouco ainda é realizado no sentido de desenvolvimento de novas metodologias para melhorar os ensaios sorológicos empregando estes novos antígenos. O método de ELISA é convencionalmente mais adotado para avaliação dos antígenos reportados pela literatura. No entanto, a metodologia por ensaios do tipo ELISA possui baixo potencial para avaliação sorológica de uma amostra biológica por múltiplos antígenos simultaneamente. Trata-se de uma limitação que deve ser superada, visto que uma avaliação simultânea de diversas matrizes antigênicas traz como vantagem a redução dos custos e do tempo de trabalho, fornecendo um resultado completamentado por mais de uma matriz antigênica. Desta forma, diante de um amplo painel de proteínas com potencial diagnóstico, a carência por uma metodologia de ensaio sorológico que permita uma avaliação multiparamética se toma ainda mais evidente. Buscando superar estes desafios, o presente pedido de patente tem como objetivo propor uma nova metodologia para diagnóstico sorológico por citometria de fluxo que utiliza proteínas recombinantes de Leishmania infantum acopladas a microesferas CBA. Foram utilizados como antígeno duas proteínas recombinantes de Leishmania infantum denominadas rLcilA e rLci2B, as quais foram previamente expressas, isoladas e purificadas por Souza et al., (2012) e o pedido de patente registrado pelo Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI) nos termos do n° PI0900961-2, com o título: “O uso de antígenos de Leishmania em métodos para diagnóstico, tratamento e vacina para leishmaniose”. Os antígenos recombinantes02) Research has been carried out to obtain serological diagnostic tests using different approaches. In part of the cases, the innovation in serological tests, especially in canine visceral leishmaniasis, lies in the purification and obtaining of new antigens from different processes that employ multidisciplinary biotechnological tools. We can verify this fact in searches carried out on different bases (INPI, ESPACENET, USPTO, LATIPAT, and THOMSON INNOVATION), in which it is possible to track several patented methods, both nationally and internationally: BR8304073A; BRPI0603872A (2); ES2373262A1; US7780969 (B2), among others. Even with the significant advance in the identification and production of new antigens, little is still done in the sense of developing new methodologies to improve serological assays using these new antigens. The ELISA method is conventionally adopted for the evaluation of antigens reported in the literature. However, the ELISA assay methodology has a low potential for serological evaluation of a biological sample by multiple antigens simultaneously. This is a limitation that must be overcome, since a simultaneous evaluation of several antigenic matrices has the advantage of reducing costs and working time, providing a result supplemented by more than one antigenic matrix. Thus, in view of a large panel of proteins with diagnostic potential, the lack of a serological assay methodology that allows for a multiparametic evaluation becomes even more evident. Seeking to overcome these challenges, the present patent application aims to propose a new methodology for serological diagnosis by flow cytometry using recombinant Leishmania infantum proteins coupled to CBA microspheres. Two recombinant Leishmania infantum proteins called rLcilA and rLci2B were used as antigen, which were previously expressed, isolated and purified by Souza et al., (2012) and the patent application registered by the National Institute of Industrial Property (INPI) under the terms of PI0900961-2, with the title: “The use of Leishmania antigens in methods for diagnosis, treatment and vaccine for leishmaniasis”. Recombinant antigens

Petição 870170038924, de 08/06/2017, pág. 4/24Petition 870170038924, of 06/08/2017, p. 4/24

3/13 rLcilA e rLci2B se mostraram como candidatos promissores para uso em testes sorodiagnósticos (Fraga et al., 2014). O teste de diagnóstico por citometria de fluxo aqui proposto é capaz de avaliar ambos antígenos simultaneamente em um único ensaio sorológico. Os antígenos rLcilA e rLci2B são utilizados para a construção de dois sistemas microesfera-proteína recombinante distintos que, ao serem combinados, formam a matriz antigênica de um teste diagnóstico por citometria de fluxo que se baseia em uma reação imunosorológica aplicada na pesquisa de anticorpos IgG canino. Apresenta como vantagens os elevados índices de sensibilidade e especificidade, viabilizando diretamente uma inovadora metodologia para diagnóstico de doenças infecto-parasitárias.3/13 rLcilA and rLci2B proved to be promising candidates for use in serodiagnostic tests (Fraga et al., 2014). The flow cytometric diagnostic test proposed here is capable of evaluating both antigens simultaneously in a single serological assay. The rLcilA and rLci2B antigens are used to build two distinct recombinant microsphere-protein systems that, when combined, form the antigenic matrix of a diagnostic test by flow cytometry that is based on an immunosorological reaction applied in the investigation of canine IgG antibodies . Its advantages are the high levels of sensitivity and specificity, directly enabling an innovative methodology for the diagnosis of infectious and parasitic diseases.

2.0. Sumário da Invenção2.0. Summary of the Invention

03) Os métodos sorológicos oficiais disponíveis para o diagnóstico da leishmaniose visceral canina (LVC) apresentam limitado desempenho. Estes testes apresentam carências a serem superadas tais como a baixa sensibilidade na detecção de casos assintomáticos da doença, e a reatividade cruzada com anticorpos provenientes de outras infecções parasitárias caninas, ou ainda, com anticorpos produzidos após a vacinação contra LVC. As metodologias por citometria de fluxo estudadas até o presente momento vem se provando eficazes em aumentar a sensibilidade de detecção de cães assintomáticos assim como minimizar a possibilidade de ocorrência de reações cruzadas. Para alcançar um ganho em desempenho diagnóstico, o presente trabalho busca estabelecer uma inovação tecnológica no diagnóstico da LVC através do acoplamento de antígenos recombinantes (rLcilA e rLci2B) a microesferas fluorescentes funcionais de poliestireno do kit configurável BD™ CBA Flex Set. Neste contexto, a presente patente vem apresentar uma nova metodologia de diagnóstico por citometria de fluxo que permite uma análise sorológica simultânea de dois antígenos recombinantes de notável aplicabilidade no diagnóstico.03) The official serological methods available for the diagnosis of canine visceral leishmaniasis (CVL) have limited performance. These tests have deficiencies to be overcome such as low sensitivity in the detection of asymptomatic cases of the disease, and cross-reactivity with antibodies from other canine parasitic infections, or with antibodies produced after vaccination against LVC. The flow cytometry methodologies studied to date have proven to be effective in increasing the detection sensitivity of asymptomatic dogs as well as minimizing the possibility of cross reactions. To achieve a gain in diagnostic performance, the present work seeks to establish a technological innovation in the diagnosis of CVL through the coupling of recombinant antigens (rLcilA and rLci2B) to functional fluorescent polystyrene microspheres of the configurable kit BD ™ CBA Flex Set. In this context, the The present patent presents a new diagnostic methodology for flow cytometry that allows a simultaneous serological analysis of two recombinant antigens of remarkable applicability in the diagnosis.

3.0. Estado da Arte3.0. State of art

3.1. O sistema biotecnólogico Cytometric Bead Array (CBA).3.1. The biotechnological system Cytometric Bead Array (CBA).

04) O sistema BD™ CBA Flex Set fomece um menu aberto e configurável composto por microesferas fluorescentes de poliestireno funcionais e reagentes04) The BD ™ CBA Flex Set system provides an open and configurable menu composed of functional fluorescent polystyrene microspheres and reagents

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4/13 projetados para criação de ensaios multiparamétricos denominados multiplex. Cada microesfera deste sistema possui intensidade de fluorescência única, determinado por um nível discreto de marcação fluorescente, de modo que pode ser distinguida pela sua intensidade de fluorescência medida no canal de fluorescência 3 (FL3) do citômetro de fluxo. Neste sentido, microesferas com diferentes intensidades de fluorescência podem ser conjugadas com distintos antígenos recombinantes, e combinadas para criar novas metodologias sorodiagnósticas. As microesferas empregadas neste pedido de patente correspondem aos modelos Functional Bead CBA A4, e Functional Bead CBA E4. Dos demais itens comercialmente disponíveis no sistema BD™ CBA Flex Set e que são utilizados no pedido de patente, estão os tampões do BD™ CBA Functional Bead Conjugation Buffer Set composto por dois itens, o coupling buffer e o storage buffer.4/13 designed to create multiparametric tests called multiplex. Each microsphere in this system has a unique fluorescence intensity, determined by a discrete level of fluorescent labeling, so that it can be distinguished by its fluorescence intensity measured in the fluorescence channel 3 (FL3) of the flow cytometer. In this sense, microspheres with different fluorescence intensities can be conjugated with different recombinant antigens, and combined to create new serodiagnostic methodologies. The microspheres used in this patent application correspond to the Functional Bead CBA A4, and Functional Bead CBA E4 models. Of the other items commercially available in the BD ™ CBA Flex Set system and which are used in the patent application, are the BD ™ CBA Functional Bead Conjugation Buffer Set caps, composed of two items, the coupling buffer and the storage buffer.

3.2. Acoplamento de proteínas recombinantes a microesferas CBA.3.2. Coupling of recombinant proteins to CBA microspheres.

05) O acoplamento de proteínas às microesferas CBA se dá a partir de uma ligação covalente estável entre os grupamentos amina das proteínas e os grupamentos sulfidrila das microesferas. O mecanismo químico de ligação das proteínas recombinantes às microesferas pode ser dividido em 3 etapas: (i) preparo das microesferas; (ii) preparo da proteína; (iii) conjugação das microesferas às proteínas. A primeira etapa da reação (i) é caracterizada pelo preparo da microesfera com o reagente Ditioteitrol (DTT), responsável pela redução do grupo disulfeto presente na superfície das microesferas e formação de um grupo sulfidrila. A segunda etapa (ii), é caracterizada pela reação da amina primária presente na porção terminal da proteína com uma hidroxisuccinamida da molécula de Succinimidil-4-(N-maleimidometil)ciclohexano-l-carboxilato (SulfoSMCC), formando um grupo maleimida caracterizado por ser altamente reativo com grupos sulfidrilas. A terceira etapa (iii) consiste na junção dos produtos preparados nas duas etapas anteriores, e compreende a formação da ligação sulfidrila-maleimida. Esta ligação é efetivamente estabilizada na presença de N-Etilmaleimida (NEM).05) The coupling of proteins to the CBA microspheres occurs from a stable covalent bond between the amine groups of the proteins and the sulfhydryl groups of the microspheres. The chemical mechanism of binding of recombinant proteins to the microspheres can be divided into 3 stages: (i) preparation of the microspheres; (ii) preparation of the protein; (iii) conjugation of microspheres to proteins. The first stage of the reaction (i) is characterized by the preparation of the microsphere with the reagent Ditioteitrol (DTT), responsible for the reduction of the disulfide group present on the surface of the microspheres and formation of a sulfhydryl group. The second step (ii), is characterized by the reaction of the primary amine present in the terminal portion of the protein with a hydroxysuccinamide of the Succinimidyl-4- (N-maleimidomethyl) cyclohexane-1-carboxylate (SulfoSMCC) molecule, forming a maleimide group characterized by be highly reactive with sulfhydryl groups. The third step (iii) consists of joining the products prepared in the two previous steps, and comprises the formation of the sulfhydryl-maleimide bond. This bond is effectively stabilized in the presence of N-Ethylmaleimide (NEM).

Petição 870170038924, de 08/06/2017, pág. 6/24Petition 870170038924, of 06/08/2017, p. 6/24

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3.3. A reação sorológica para pesquisa de anticorpos IgG caninos3.3. The serological reaction for canine IgG antibodies

06) Foi padronizado uma reação sorológica baseada na pesquisa de anticorpos IgG caninos utilizando uma matriz antigênica composta por dois sistemas microesfera-proteína recombinante, nomeadamente, o sistema AA-rLcilA e E4—rLci2B. Primeiramente, diferentes concentrações de amostras de soro canino (controle negativo [CN] e controle positivo [CP]), são incubados na presença desta matriz antigênica. Após um período de incubação de 90 minutos à temperatura ambiente e ao abrigo da luz, a matriz é lavada com tampão PBS suplementado com caseína e lecitina na oporção de 2.0% p/v. A etapa consecutiva trata de uma incubação da matriz antigênica com um anticorpo anti-IgG canino fluorecentemente marcado com isotiocianato de fluoresceína (FITC). Esta incubação se dá nas mesmas condições das descritas anteriormente (90 minutos a temperatura ambiente e ao abrigo da luz). Após outro procedimento de lavagem, a matriz antigênica é lida em um citômetro de fluxo. Espera-se com este processamento que a matriz antigênica incubada na presença de amostra do CN, não apresente aumento no número de eventos com expressiva elevação na fluorescência verde - relacionados a marcação pelo FITC. Para incubação com amostras do CP, a matriz antigênica deverá exibir um aumento no número de eventos com expressiva elevação de detecção de fluorescência verde decorrentes da marcação pelo FITC.06) A serological reaction based on the search for canine IgG antibodies was standardized using an antigenic matrix composed of two recombinant microsphere-protein systems, namely, the AA-rLcilA and E4 — rLci2B system. First, different concentrations of canine serum samples (negative control [CN] and positive control [CP]), are incubated in the presence of this antigenic matrix. After an incubation period of 90 minutes at room temperature and protected from light, the matrix is washed with PBS buffer supplemented with casein and lecithin in the proportion of 2.0% w / v. The consecutive step deals with an incubation of the antigenic matrix with an anti-canine IgG antibody fluorinated with fluorescein isothiocyanate (FITC). This incubation takes place under the same conditions as described above (90 minutes at room temperature and protected from light). After another washing procedure, the antigenic matrix is read on a flow cytometer. With this processing, it is expected that the antigenic matrix incubated in the presence of a CN sample, does not present an increase in the number of events with a significant increase in green fluorescence - related to FITC marking. For incubation with PC samples, the antigenic matrix should exhibit an increase in the number of events with a significant increase in green fluorescence detection resulting from the FITC marking.

4.0. Descrição detalhada da invenção4.0. Detailed description of the invention

07) As microesferas do kit BD™ CBA Flex Set são esferas de poliestireno de tamanho uniforme de 7,5pm com códigos de cores que podem ser classificadas usando um citômetro de fluxo. Estas microesferas podem ser tratadas com reagentes e tampões projetados para proporcionar a ligação covalente de proteínas solúveis em meio aquoso à superfície das microesferas. Dentro deste contexto, o desenvolvimento do teste sorológico para diagnóstico da Leishmaniose Visceral Canina é caracterizado pelo uso de microesferas de poliestireno fluorescentes fúnicionais CBA conjugadas a proteínas recombinates com potencial diagnóstico. Desta forma, toma-se disponível uma inovadora metodologia por citometria de fluxo com princípio baseado em tecnologia07) The microspheres of the BD ™ CBA Flex Set kit are polystyrene spheres of uniform size of 7.5pm with color codes that can be classified using a flow cytometer. These microspheres can be treated with reagents and buffers designed to provide covalent binding of proteins soluble in aqueous medium to the surface of the microspheres. Within this context, the development of the serological test for the diagnosis of Canine Visceral Leishmaniasis is characterized by the use of CBA fungi fluorescent polystyrene microspheres conjugated to recombinant proteins with diagnostic potential. In this way, an innovative flow cytometry methodology based on technology-based principle is available

Petição 870170038924, de 08/06/2017, pág. 7/24Petition 870170038924, of 06/08/2017, p. 7/24

6/13 diagnostica multiplex. No ensaio aqui proposto dois distintos modelos de microesferas foram conjugados a duas proteínas recombinantes com potencial diagnóstico para leishmaniose visceral canina, formando dois sistemas microesfera-proteínas recombinantes distintos. A combinação destes dois sistemas microesfera-proteínas recombinantes forma a matriz antigênica para aplicação em uma reação sorológica para investigação de anticorpos IgG caninos por citometria de fluxo em plataforma única.6/13 multiplex diagnostics. In the assay proposed here, two different models of microspheres were conjugated to two recombinant proteins with diagnostic potential for canine visceral leishmaniasis, forming two different microsphere-recombinant protein systems. The combination of these two recombinant microsphere-protein systems forms the antigenic matrix for application in a serological reaction to investigate canine IgG antibodies by flow cytometry on a single platform.

4.1. Preparo das microesferas4.1. Preparation of microspheres

08) O procedimento aqui descrito foi conduzido na microesfera CBA A4 e na microesfera CBA E4 para possibilitar o acoplamento com as proteínas recombinantes de pontencial diagnóstico. O preparo das microesferas iniciou com uma sonicação em banho ultrasônico por 1 minuto em uma frequência de 40 Hertz. As microesferas foram homogeneizadas em vortex por 1 minuto e 30 segundos, e 75pL das microesferas foram recolhidas para um tubo eppendorf de l,5mL. Em seguida, adicionou-se l,9pL de DTT a concentração de 1M. A reação para formação do grupo sulfidrila na superfície das microesferas ocorreu sob agitação orbital contínua durante 1 hora a temperatura ambiente e ao abrigo da luz. Ao final desta etapa, foram realizadas 3 lavagens com 700pL de tampão coupling buffer por centrifugação a 900 x g por 3 minutos. Ao fim da lavagem, o sobrenadante foi cuidadosamente aspirado, o pellet de microesferas suspenso em 50pL do coupling buffer, e armazenamento a 4°C até o momento do uso.08) The procedure described here was carried out in the microsphere CBA A4 and in the microsphere CBA E4 to enable coupling with recombinant proteins of diagnostic potential. The preparation of the microspheres started with sonication in an ultrasonic bath for 1 minute at a frequency of 40 Hertz. The microspheres were homogenized by vortexing for 1 minute and 30 seconds, and 75pL of the microspheres were collected in a 1.5mL eppendorf tube. Then, 1.9 µL of DTT at 1 M concentration was added. The reaction to form the sulfhydryl group on the surface of the microspheres occurred under continuous orbital agitation for 1 hour at room temperature and protected from light. At the end of this step, 3 washes were performed with 700pL of coupling buffer by centrifugation at 900 x g for 3 minutes. At the end of the wash, the supernatant was carefully aspirated, the microsphere pellet suspended in 50pL of the coupling buffer, and storage at 4 ° C until the moment of use.

4.2. Preparo das proteínas4.2. Protein preparation

09) O procedimento aqui descrito foi conduzido com as proteínas recombinantes rLcilA e rLci2B para possibilitar o acoplamento às microesferas CBA. Anteriormente ao tratamento químico, as proteínas recombinantes passaram por um processo de diálise para substituição do tampão de eluição residual do processo de purificação das mesmas. Alíquotas das proteínas foram dialisadas em membrana semipermeável de Molecular weight cut-off (MWCO) de 12-14 KDa em tampão PBS pH 7,9, durante 24 horas, a 4°C sob agitação. Após este processo, alíquotas das proteínas a lmg/mL foram preparadas e estocadas em fieezer -20°C até o momento de uso. Para cada proteína foram utilizados 90pL de soluções estoque juntamente com 2pL da solução de Sulfo-SMCC (2mg/mL)09) The procedure described here was conducted with the recombinant proteins rLcilA and rLci2B to enable coupling to the CBA microspheres. Prior to chemical treatment, the recombinant proteins underwent a dialysis process to replace the residual elution buffer from the purification process. Protein aliquots were dialyzed on a 12-14 KDa Molecular weight cut-off (MWCO) semipermeable membrane in PBS buffer pH 7.9, for 24 hours, at 4 ° C under agitation. After this process, aliquots of the proteins at 1mg / mL were prepared and stored in -20 ° C fieezer until the time of use. For each protein, 90pL of stock solutions were used together with 2pL of the Sulfo-SMCC solution (2mg / mL)

Petição 870170038924, de 08/06/2017, pág. 8/24Petition 870170038924, of 06/08/2017, p. 8/24

7/13 em uma incubação sob agitaçor orbital por 1 hora à temperatura ambiente e ao abrigo da luz. Após a conclusão deste processo, as proteínas tratadas com Sulfo-SMCC estão prontas para iniciar o processo de conjugação às microesferas.7/13 in an incubation under orbital shaking for 1 hour at room temperature and protected from light. After completing this process, the proteins treated with Sulfo-SMCC are ready to begin the process of conjugation to the microspheres.

4.3. Conjugação das proteínas às microesferas4.3. Conjugation of proteins to microspheres

10) Os tubos contendo as microesferas preparadas após reação com DTT foram rapidamente homogeneizados em vortex. Em seguida, foi transferido todo o conteúdo de proteínas tratadas com Sulfo-SMCC aos tubos contendo as microesferas CBA. Esta mistura foi incubada em agitador orbital por 1 hora a temperatura ambiente e ao abrigo da luz. Ao fim deste processo, foi adicionado 2pL de NEM (2mg/ml) e o tubo novamente foi incubado em agitador orbital por 15 minutos a temperatura ambiente e ao abrigo da luz. O material foi lavado 3 vezes com 700pL storage buffer por centrifugação a 1000 x g por 3 minutos. Após as lavagens o sobrenadante foi aspirado cuidadosamente e o pellet de microesferas suspendidos em 500pL de storage buffer. As microesferas permaneceram por um mínimo período de 18 horas a 4°C para estabilização da ligação. Após a sequência de etapas deste protocolo a concentração final de microesferas são de aproximadamente 6 x 106 partículas/mL. Vale aqui ressalvar que os sistemas microesferas-proteína recombinantes que compuseram a matriz antigênica deste trabalho correspondem à microesfera CBA A4 conjugada com a proteína recombinante rLcilA (sistema AA-rLcilA) e pela micoresfera CBA E4 conjugada a proteína recombinante rLci2B (sistema E4-rLci2B).10) The tubes containing the microspheres prepared after reaction with DTT were quickly homogenized by vortexing. Then, the entire contents of proteins treated with Sulfo-SMCC were transferred to the tubes containing the CBA microspheres. This mixture was incubated on an orbital shaker for 1 hour at room temperature and protected from light. At the end of this process, 2pL of NEM (2mg / ml) was added and the tube was again incubated in an orbital shaker for 15 minutes at room temperature and protected from light. The material was washed 3 times with 700pL storage buffer by centrifugation at 1000 xg for 3 minutes. After washing, the supernatant was carefully aspirated and the microsphere pellet suspended in 500pL of storage buffer. The microspheres remained for a minimum period of 18 hours at 4 ° C to stabilize the bond. After the sequence of steps in this protocol the final concentration of microspheres is approximately 6 x 10 6 particles / ml. It is worth mentioning that the recombinant microspheres-protein systems that composed the antigenic matrix of this work correspond to the CBA A4 microsphere conjugated with the recombinant protein rLcilA (AA-rLcilA system) and by the CBA E4 microsphere combined with the recombinant protein rLci2B (system E4-rLci2B) .

4.4. Análise dos dados do ensaio sorológico multiplex por citometria de fluxo para pesquisa de anticorpos IgG caninos aplicado ao diagnóstico da leishmaniose visceral canina4.4. Analysis of data from the multiplex serological assay by flow cytometry for canine IgG antibodies applied to the diagnosis of canine visceral leishmaniasis

11) Neste pedido de patente, a inovadora matriz antigênica composta pelos sistemas A4-rLcilA e E4-rLci2B foi inicialmente avaliada em condições que se basearam na experiência de realização de ensaios sorológicos por citometria de fluxo. De forma didática, para confirmação da viabilidade da reação sorológica da matriz antigênica é importante analisar três elementos: (i) o comportamento da reação no controle do conjugado; (ii) o comportamento da reação com a incubação de uma amostra de soro11) In this patent application, the innovative antigenic matrix composed of the A4-rLcilA and E4-rLci2B systems was initially evaluated under conditions that were based on the experience of carrying out serological assays by flow cytometry. Didactically, to confirm the viability of the serological reaction of the antigenic matrix, it is important to analyze three elements: (i) the reaction behavior in the control of the conjugate; (ii) the behavior of the reaction with the incubation of a serum sample

Petição 870170038924, de 08/06/2017, pág. 9/24Petition 870170038924, of 06/08/2017, p. 9/24

8/13 canino do CN; e (iii) o comportamento da reação com a incubação de uma amostra de soro canino do CP. Na análise dos dados representada na Figura 1, foram adquiridas informações relativas ao tamanho, granulosidade e intensidade relativa de fluorescência (FL1 - fluorescência verde / FL3 - fluorescência vermelha) de 2000 microesferas para cada amostra. É feita inicialmente uma seleção da população das microesferas em um gráfico de tamanho (Forward Scatter [FSC]) versus granulosidade (Side Scatter [SSC]) como mostrado na Figura IA. Por utilizar de duas microesferas distintas, cada microesfera escolhida para compor o teste possui intensidade de fluorescência vermelha única, determinado por um nível discreto de marcação fluorescente distinguível pela sua intensidade de fluorescência medida no canal de fluorescência FL3 do citômetro de fluxo. Neste sentido, um gráfico da intensidade média de fluorescência vermelha FL3 em função de SSC (Figura 1B) comprova a diferenciação das distintas populações de microesferas que compõem o sistema A4-rLcilA (azul) e o E4-rLci2B (verde). A partir desta diferenciação, toma-se possível determinar a intensidade de fluorescência verde (FL1) obtida pelos dois sistemas microesfera-proteína recombinante da matriz antigênica. Assim, foram construídos histogramas da intensidade média de fluorescência verde FL1 em função do número de eventos. A sequência esquematizada pela Figuras 1C, ID e 1E mostram as diferenças na intensidade média de fluorescência verde FL1 em função do número de eventos na matriz antigênica correspondente ao controle conjugado da reação (Figura 1C), na incubação com amostra CN (Figura ID), e com amostra CP (Figura ΙΕ). A análise do resultado foi determinada pela medida do Percentual de Partículas Fluorescentes (PPF) de forma independente entre os sistemas da matriz antigênica avaliada. O conjunto de histogramas azuis (Figura 1F, Figura 1G e Figura 1H) ilustram a sequência de análise do sistema A4-rLcil A da matriz antigênica. No controle do conjugado da reação (Figura 1F) foi traçado um limiar de reatividade (marcador M) que segue como critério um limite de no máximo 1% do PPF. A partir do estabelecimento do marcador M neste controle é possível determinar os valores do PPF relativos ao sistema A4-rLcilA incubada na presença de soro canino do CN (Figura 1G) e do CP (Figura 1H). Seguindo as mesmas diretrizes, o conjunto de histogramasCN canine 8/13; and (iii) the behavior of the reaction with the incubation of a canine serum sample from the CP. In the data analysis represented in Figure 1, information regarding the size, granularity and relative fluorescence intensity (FL1 - green fluorescence / FL3 - red fluorescence) of 2000 microspheres for each sample was acquired. Initially, a selection of the microsphere population is made on a size chart (Forward Scatter [FSC]) versus granularity (Side Scatter [SSC]) as shown in Figure IA. By using two different microspheres, each microsphere chosen to compose the test has a unique intensity of red fluorescence, determined by a discrete level of fluorescent marking distinguishable by its fluorescence intensity measured in the fluorescence channel FL3 of the flow cytometer. In this sense, a graph of the average intensity of red fluorescence FL3 as a function of SSC (Figure 1B) proves the differentiation of the different populations of microspheres that make up the A4-rLcilA system (blue) and the E4-rLci2B (green). From this differentiation, it becomes possible to determine the intensity of green fluorescence (FL1) obtained by the two microsphere-protein recombinant systems of the antigenic matrix. Thus, histograms of the average green fluorescence intensity FL1 were constructed as a function of the number of events. The sequence outlined by Figures 1C, ID and 1E show the differences in the average intensity of green fluorescence FL1 as a function of the number of events in the antigenic matrix corresponding to the conjugate control of the reaction (Figure 1C), in the incubation with CN sample (Figure ID), and with CP sample (Figure ΙΕ). The analysis of the result was determined by measuring the Percentage of Fluorescent Particles (PPF) independently among the systems of the evaluated antigenic matrix. The set of blue histograms (Figure 1F, Figure 1G and Figure 1H) illustrate the sequence of analysis of the A4-rLcil A system of the antigenic matrix. In the control of the reaction conjugate (Figure 1F), a reactivity threshold (marker M) was drawn, which follows as a criterion a maximum limit of 1% of the PPF. From the establishment of the M marker in this control, it is possible to determine the PPF values related to the A4-rLcilA system incubated in the presence of canine serum from the CN (Figure 1G) and from the CP (Figure 1H). Following the same guidelines, the set of histograms

Petição 870170038924, de 08/06/2017, pág. 10/24Petition 870170038924, of 06/08/2017, p. 10/24

9/13 verdes (Figuras II, 1J e 1L) representa a sequência de análise para o sistema E4-rLci2B. Da mesma forma, foi determinado o limiar de reatividade (marcador M) no controle do conjugado da reação seguindo o critério de limite máximo de 1% de PPF (Figura II), seguido da análise do PPF para a o sistema E4-rLci2B incubada na presença de soro canino do CN (Figura 1J) e do CP (Figura 1L). Vale notar pelo conjunto de figuras que com esta sequência de análise é possível diferenciar amostras do CN em relação ao CP pelos dois sistemas da matriz antigênica.9/13 green (Figures II, 1J and 1L) represents the sequence of analysis for the E4-rLci2B system. Likewise, the reactivity threshold (marker M) in the control of the reaction conjugate was determined following the maximum limit criterion of 1% PPF (Figure II), followed by the analysis of the PPF for the E4-rLci2B system incubated in the presence of canine serum from the CN (Figure 1J) and the CP (Figure 1L). It is worth noting by the set of figures that with this sequence of analysis it is possible to differentiate samples from the CN in relation to the CP by the two systems of the antigenic matrix.

4.5. Padronização do ensaio sorológico multiplex por citometria de fluxo para pesquisa de anticorpos IgG canino aplicado ao diagnóstico da leishmaniose visceral canina4.5. Standardization of multiplex serological assay by flow cytometry for canine IgG antibodies applied to the diagnosis of canine visceral leishmaniasis

12) Os sistemas microesferas-proteína foram rapidamente homogeneizadas em vortex e, em seguida, no banho ultrassônico por 2 minutos. Uma alíquota de 150pL matriz antigênica formada por igual proporção dos sistemas A4—rLcilA e E4—rLci2B foi primeiramente diluída em 5.000pL de PBS contendo 0,5% p/v soroalbumina bovina. Após homogeneização, a matriz antigênica diluída foi distribuída em volume de 50pL por poço da placa de 96 poços de fundo em “U”. Em seguida foram adicionados 50pL do soro canino em diferentes titulações (1:50; 1:100; 1:200; 1:400; 1:800; 1:1600; 1:3200; 1:6400; e 1:12.800) previamente diluído em PBS contendo 2% p/v de caseína e 2% p/v de lecitina. 13) A placa foi incubada a temperatura ambiente por 90 minutos ao abrigo da luz. Após a incubação, a matriz antigênica foi lavada por três vezes com a aplicação de 100pL de PBS contendo 0,5% p/v de soroalbumina bovina, seguido de centrifugação a 2.200rpm por 10 minutos a 24°C, e o sobrenadante descartado no fim do processo. Para a posterior etapa de marcação fluorescente, 100pL de anticorpo anti-IgG, canino marcado com isotiocianato de fluoresceína-FITC diluído em diferentes títulos (1:1.000, 1:2.000, 1:4.000 e 1 ;8.000) em PBS contendo 2% p/v de caseína e 2% p/v de lecitina, foram adicionados em cada poço da placa. Uma segunda incubação a temperatura ambiente por 90 minutos ao abrigo da luz foi realizada. A matriz antigênica foi novamente lavada por três vezes com 100pL de PBS contendo 0,5% p/v de soroalbumina bovina, centrifugados (2.200rpm, 10 minutos, 24°C,) e o sobrenadante desprezado. Por fim, foi aplicado 180pL de PBS contendo 0,5% p/v de12) The microsphere-protein systems were rapidly homogenized by vortexing and then in the ultrasonic bath for 2 minutes. An aliquot of 150pL antigenic matrix formed by an equal proportion of the A4 — rLcilA and E4 — rLci2B systems was first diluted in 5,000pL of PBS containing 0.5% w / v bovine serum albumin. After homogenization, the diluted antigenic matrix was distributed in a volume of 50pL per well of the 96-well U-bottom plate. Then 50pL of the canine serum was added in different titrations (1:50; 1: 100; 1: 200; 1: 400; 1: 800; 1: 1600; 1: 3200; 1: 6400; and 1: 12,800) previously diluted in PBS containing 2% w / v casein and 2% w / v lecithin. 13) The plate was incubated at room temperature for 90 minutes in the dark. After incubation, the antigenic matrix was washed three times with the application of 100pL of PBS containing 0.5% w / v of bovine serum albumin, followed by centrifugation at 2,200 rpm for 10 minutes at 24 ° C, and the supernatant discarded in the end of the process. For the subsequent step of fluorescent labeling, 100pL of anti-IgG antibody, canine labeled with fluorescein isothiocyanate-FITC diluted in different titers (1: 1,000, 1: 2,000, 1: 4,000 and 1; 8,000) in PBS containing 2% p / v casein and 2% w / v lecithin were added to each well of the plate. A second incubation at room temperature for 90 minutes in the dark was performed. The antigenic matrix was again washed three times with 100pL of PBS containing 0.5% w / v bovine serum albumin, centrifuged (2,200rpm, 10 minutes, 24 ° C) and the supernatant discarded. Finally, 180pL of PBS containing 0.5% w / v of

Petição 870170038924, de 08/06/2017, pág. 11/24Petition 870170038924, of 06/08/2017, p. 11/24

10/13 soroalbumina bovina e a leitura realizada no citômetro de fluxo. O perfil de reatividade da matriz antigênica com anticorpos IgG caninos relacionados com o sistema A4-rLcilA (Figura 2) e com o sistema E4-rLci2B (Figura 3) mostram as variações da reação sorológica de acordo com o título do soro canino e título do anticorpo antí-IgG canino marcado com FITC. Destaca-se de forma notável a presença de intervalos com ótima diferenciação entre uma amostra de soro do CN em relação ao CP em ambos sistemas microesfera-proteína recombinante, e as faixas retangulares de cor cinza traçadas na Figura 2 e na Figura 3 indicam as regiões da curva selecionadas para a realização das demais etapas desta proposta de patente.10/13 bovine serum albumin and the reading performed on the flow cytometer. The reactivity profile of the antigenic matrix with canine IgG antibodies related to the A4-rLcilA system (Figure 2) and the E4-rLci2B system (Figure 3) show the variations of the serological reaction according to the canine serum title and the title of the FITC-labeled canine anti-IgG antibody. Noteworthy is the presence of intervals with excellent differentiation between a serum sample from CN compared to CP in both microsphere-recombinant protein systems, and the gray rectangular bands outlined in Figure 2 and Figure 3 indicate the regions curve selected to carry out the other steps of this patent proposal.

4.6. Construção da Curva ROC (Receiver Operating Characteristic) para definição do ponto de corte.4.6. Construction of the ROC (Receiver Operating Characteristic) Curve to define the cutoff point.

14) Neste objeto de pedido de patente utilizou-se a estratégia de análise receiver operating characteristic curve, conhecida como curva ROC, para auxiliar a definição do melhor ponto de corte para o teste de diagnóstico sorológico por citometria de fluxo. O estudo da curva ROC demonstrado neste pedido de patente foi realizado em amostras de animais do grupo CN (n = 30) e CP (n = 35) e que apresentaram, respectivamente, resultados negativos e positivos, em exames de diagnóstico parasitológico (padrão ouro) que incluíram a demonstração direta do parasito por microscopia e/ou isolamento do parasito em cultura. A construção da curva ROC foi realizada a partir da determinação de valores arbitrários de ponto de corte dentro de um intervalo do PPF. Foram avaliados pontos de corte de PPF > 20, PPF > 30, PPF > 40, PPF > 50 e PPF > 60.14) In this object of the patent application, the receiver operating characteristic curve analysis strategy, known as the ROC curve, was used to help define the best cutoff point for the serological diagnostic test by flow cytometry. The study of the ROC curve demonstrated in this patent application was carried out on samples of animals from the CN (n = 30) and CP (n = 35) groups and which presented, respectively, negative and positive results, in parasitological diagnostic tests (gold standard ) that included direct demonstration of the parasite by microscopy and / or isolation of the parasite in culture. The construction of the ROC curve was performed from the determination of arbitrary cut-off values within a range of the PPF. Cutoff points of PPF> 20, PPF> 30, PPF> 40, PPF> 50 and PPF> 60 were evaluated.

15) A curva ROC consiste na representação gráfica da sensibilidade (verdadeiropositivo) no eixo vertical, e o complemento da especificidade (taxa de falso-positivo) no eixo horizontal, para diferentes pontos de corte do teste diagnóstico avaliado. Quanto maior a AUC, o que significa valores mais próximo de 1, melhor é o desempenho diagnóstico do método avaliado. As curvas ROC e suas respectivas AUC para diferentes pontos de corte avaliados no trabalho de em função dos valores do PPF estão representados na Figura 4. O sistema A4-rLcilA (Figura 4A), o E4-rLci2B (Figura 4B). e a combinação dos dois sistemas em um ensaio sorológico único (Figura 4C) apresentaram excelente desempenho nas condições de ponto de corte avaliadas. Pode-se15) The ROC curve consists of the graphical representation of sensitivity (true positive) on the vertical axis, and the complement of specificity (false positive rate) on the horizontal axis, for different cutoff points of the evaluated diagnostic test. The higher the AUC, which means values closer to 1, the better the diagnostic performance of the evaluated method. The ROC curves and their respective AUC for different cutoff points evaluated in the work as a function of the PPF values are shown in Figure 4. The A4-rLcilA system (Figure 4A), the E4-rLci2B (Figure 4B). and the combination of the two systems in a single serological test (Figure 4C) showed excellent performance under the cutoff conditions evaluated. You can

Petição 870170038924, de 08/06/2017, pág. 12/24Petition 870170038924, of 06/08/2017, p. 12/24

11/13 classificar um teste diagnóstico em função do valor da AUC em: sem valor (AUC=0,5), de baixa acurácia (0,5<AUC<0,7), de moderada acurácia (0,7<AUC<0,9), de elevada acurácia (0,9<AUC<l) e como teste perfeito (AUC=1). No pedido de patente proposto aqui, todos os pontos de corte avaliados apresentaram valores superiores a 0,9 e indicam que os sistemas antigênicos estudados podem constituir um teste sorológico de elevada acurácia no diagnóstico da leishmaniose visceral canina.11/13 classify a diagnostic test according to the value of the AUC in: no value (AUC = 0.5), low accuracy (0.5 <AUC <0.7), moderate accuracy (0.7 <AUC < 0.9), highly accurate (0.9 <AUC <l) and as a perfect test (AUC = 1). In the patent application proposed here, all the cutoff points evaluated showed values greater than 0.9 and indicate that the studied antigenic systems may constitute a highly accurate serological test in the diagnosis of canine visceral leishmaniasis.

4.7. Campo de utilização4.7. Field of use

16) O teste sorológico multiplex por citometria de fluxo poderá ser utilizado como teste de diagnóstico da leishmaniose visceral canina. Para avaliar o potencial deste teste, foram utilizadas amostras padrões da soroteca do Laboratório de Imunopatologia do Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas da UFOP. Compõem a soroteca: amostras de cães controles não infectado; (ii) cães naturalmente infectados com outros patógenos importantes em infecções caninas (Leishmania braziliensis, Ehrlichia canis e Babesia canis); (iii) cães imunizados com diferentes vacinas anti-LVC (Leishmune®, Leish-Tec® e LBSap); (iv) cães naturalmente infectados com Leishmaia infantum portadores de diferentes formas clínicas da doença (assintomáticos, oligosintomático e sintomático).16) The multiplex serological test by flow cytometry can be used as a diagnostic test for canine visceral leishmaniasis. To evaluate the potential of this test, standard samples from the seroteca of the Laboratory of Immunopathology of the Nucleus for Research in Biological Sciences at UFOP were used. Seroteca make up: samples from uninfected control dogs; (ii) dogs naturally infected with other pathogens important in canine infections (Leishmania braziliensis, Ehrlichia canis and Babesia canis); (iii) dogs immunized with different anti-LVC vaccines (Leishmune®, Leish-Tec® and LBSap); (iv) dogs naturally infected with Leishmaia infantum with different clinical forms of the disease (asymptomatic, oligosymptomatic and symptomatic).

17) O desenvolvimento de ensaios do tipo multiplex constitui uma tendência mundial em abordagens diagnosticas de alto desempenho. O teste imunosorológico padronizado e aplicado ao diagnóstico da leishmaniose visceral canina composto pela matriz antigênica proveniente da associação dos sistemas microesfera-proteína recombinante A4-rLcilA e E4-rLci2B assegurou um destacado desempenho em testes com as amostras da soroteca (Figura 5). Desta forma, a consolidação do desenvolvimento de uma nova metodologia para o diagnóstico da LVC proporciona uma relevante conquista de interesse da saúde pública mundial que condiz ao fornecimento de novas e eficazes ferramentas aplicadas no diagnóstico e controle de doenças negligenciadas. Dessa forma, revertendo o conhecimento produzido em produtos ou processos que possam melhorar a qualidade dos serviços, se estabelece uma contribuição direta na ampliação do alcance de novas tecnologias para melhoria das17) The development of multiplex tests is a worldwide trend in high performance diagnostic approaches. The standardized immunosorological test applied to the diagnosis of canine visceral leishmaniasis composed of the antigenic matrix from the association of the recombinant microsphere-protein systems A4-rLcilA and E4-rLci2B ensured an outstanding performance in tests with the samples of the seroteca (Figure 5). In this way, the consolidation of the development of a new methodology for the diagnosis of LVC provides a relevant conquest of interest in public health worldwide, which leads to the provision of new and effective tools applied in the diagnosis and control of neglected diseases. Thus, by reversing the knowledge produced in products or processes that can improve the quality of services, a direct contribution is made in expanding the reach of new technologies to improve

Petição 870170038924, de 08/06/2017, pág. 13/24Petition 870170038924, of 06/08/2017, p. 13/24

12/13 ações de saúde. O desenvolvimento do novo método aqui proposto, aumenta o repertório de antígenos associados em um teste diagnóstico único, proporcionando um efeito aditivo sinérgico no desempenho da sorologia na LVC.12/13 health actions. The development of the new method proposed here, increases the repertoire of associated antigens in a single diagnostic test, providing a synergistic additive effect on the performance of serology in LVC.

Descrição das figuras:Description of figures:

18) Figura 1: Representação esquemática da sequência da análise dos dados da reação sorológica para pesquisa de anticorpos IgG caninos empregando uma matriz antigênica composta pelos sistemas microesferas-proteínas recombinantes A4-LcilA e E4-Lci2B. (A) Seleção da população de microesferas utilizando-se os parâmetros de tamanho (Forward Scatter - FSC) e granulosidade (Side Scatter - SSC). Diferenciação das populações de microesferas em gráficos de intensidade de fluorescência FL3 versus SSC. As intensidades de fluorescências FL1 do conjunto A4-rLcilA e E4-rLci2B obtidas para o controle do conjugado da reação (C), após a incubação com amostra de soro de cão não infectado - Controle Negativo - CN (D) e após incubação com amostra de soro de cão infectado por Leishmania infantum - Controle Positivo - CP (E). Os histogramas individuais para a determinação do limiar de negatividade e o Percentual de Partículas Fluorescentes (PPF) positivas obtidos com o controle do conjugado da reação de forma independente no sistema AA-rLcil A (F) e no E4-rLci2B (I); após a incubação com amostra de soro de cão CN no sistema A4-rLcilA (G) e no E4-rLci2B (J) e após incubação com amostra de soro de cão CP no sistema A4-rLcilA (H) e no E4-rLci2B (L).18) Figure 1: Schematic representation of the sequence of the analysis of the serological reaction data for canine IgG antibodies using an antigenic matrix composed of the recombinant microspheres-protein systems A4-LcilA and E4-Lci2B. (A) Selection of the microsphere population using the parameters of size (Forward Scatter - FSC) and granularity (Side Scatter - SSC). Differentiation of microsphere populations in fluorescence intensity graphs FL3 versus SSC. The fluorescence intensities FL1 of the set A4-rLcilA and E4-rLci2B obtained for the control of the reaction conjugate (C), after incubation with a non-infected dog serum sample - Negative Control - CN (D) and after incubation with sample of dog serum infected with Leishmania infantum - Positive Control - CP (E). The individual histograms for determining the negativity threshold and the Percentage of Positive Fluorescent Particles (PPF) obtained with the control of the reaction conjugate independently in the AA-rLcil A (F) and E4-rLci2B (I) system; after incubation with CN dog serum sample in the A4-rLcilA (G) and E4-rLci2B system (J) and after incubation with CP dog serum sample in the A4-rLcilA (H) system and E4-rLci2B ( L).

19) Figura 2: Curvas de titulação da reatividade de IgG canino para o teste sorológico por citometria de fluxo no sistema microesfera-proteína AA-rLcilA: soros de cães do grupo controle negativo (CN = -·-) e do grupo controle positivo (CP = --) incubados com diferentes titulações do anticorpo conjugado anti-IgG canino marcado com isotiocianato de fluoresceína (FITC). Os resultados foram expressos como Percentual de Partículas Fluorescentes (PPF). O sombreado cinza representa a faixa ótima de reatividade das amostras e a linha pontilhada destaca a diluição de escolha do soro.19) Figure 2: Canine IgG reactivity titration curves for the serological test by flow cytometry in the microsphere-protein AA-rLcilA system: sera from dogs in the negative control group (CN = - · -) and the positive control group ( CP = -) incubated with different titers of conjugated anti-canine IgG antibody labeled with fluorescein isothiocyanate (FITC). The results were expressed as Percentage of Fluorescent Particles (PPF). The gray shading represents the optimal range of reactivity of the samples and the dotted line highlights the dilution of choice of serum.

Petição 870170038924, de 08/06/2017, pág. 14/24Petition 870170038924, of 06/08/2017, p. 14/24

13/1313/13

20) Figura 3: Curvas de titulação da reatividade de IgG canino para o teste sorológico por citometria de fluxo no sistema microesfera-proteína E4—rLci2B: soros de cães do grupo controle negativo (CN = -·-) e do grupo controle positivo (CP = --) incubados com diferentes titulações do anticorpo conjugado anti-IgG canino marcado com isotiocianato de fluoresceína (FITC). Os resultados foram expressos como Percentual de Partículas Fluorescentes (PPF). O sombreado cinza representa a faixa ideal de reatividade das amostras e a linha pontilhada destaca a diluição de escolha do soro.20) Figure 3: Canine IgG reactivity titration curves for the serological test by flow cytometry in the microsphere-protein system E4 — rLci2B: sera from dogs in the negative control group (CN = - · -) and the positive control group ( CP = -) incubated with different titers of conjugated anti-canine IgG antibody labeled with fluorescein isothiocyanate (FITC). The results were expressed as Percentage of Fluorescent Particles (PPF). The gray shading represents the ideal range of reactivity of the samples and the dotted line highlights the dilution of choice of the serum.

21) Figura 4: Curvas ROC do teste sorológico por citometria de fluxo construída a partir dos índices de sensibilidade e 1-especificidade em amostras de cães do grupo CN e CP nas diluições de 1:1.600 do soro e conjugado 1:4.000. Os resultados estão expressos pelo índice de area under curve (AUC). (A) Ponto de corte ideal para ensaio sorológico com o sistema microesfera-proteína recombinante A4-rLcil A. (B) Ponto de corte ideal para ensaio sorológico com o sistemas microesfera-proteína recombinante E4-rLci2B. (C) Ponto de corte ideal para ensaio sorológico com a combinação de ambos sistemas microesfera-proteína recombinantes (A4-rLcil A e E4-rLci2B).21) Figure 4: ROC curves of the serological test by flow cytometry constructed from the sensitivity and 1-specificity indices in samples of dogs from the CN and CP group in the 1: 1,600 dilutions of the serum and 1: 4,000 conjugate. The results are expressed by the area under curve index (AUC). (A) Ideal cutoff point for serological assay with the recombinant microsphere-protein system A4-rLcil A. (B) Ideal cutoff point for serological assay with the recombinant microsphere-protein system E4-rLci2B. (C) Ideal cut-off point for serological testing with the combination of both recombinant microsphere-protein systems (A4-rLcil A and E4-rLci2B).

22) Figura 5: Avaliação do desempenho da matriz antigênica composta pelos sistemas microesferas-proteínas recombinantes A4-rLcilA e E4-rLci2B em ensaio sorológico multiplex por citometria de fluxo para o diagnóstico da Leishmaniose Visceral Canina (LVC). Pelo perfil de dispersão individual de cada amostra, e considerando um cut-off de PPF>40, os resultados foram obtidos empregando as diluições padronizadas dos soros de 1:1.600 e do conjugado de 1:4.000. (A) Cães controles negativos (CN = ·) e cães controles positivos (CP = M) portadores de diferentes formas clínicas; (B) Cães do grupo CP estratificados de acordo com a classificação clínica da LVC em cães assintomáticos (CA = o), cães oligossintomáticos (CO = □ ) e cães sintomáticos (CS = Δ ); (C) Cães naturalmente infectados com outros patógenos caninos: Leishmania braziliensis (O), Ehrlichia canis (□) e Babesia canis (Δ ); (D) Cães vacinados contra a LVC com as vacinas Leish-Tec® (·), Leishmune® () e LBSap (à).22) Figure 5: Evaluation of the performance of the antigenic matrix composed of A4-rLcilA and E4-rLci2B recombinant microspheres-protein systems in a multiplex serological assay by flow cytometry for the diagnosis of Canine Visceral Leishmaniasis (LVC). By the individual dispersion profile of each sample, and considering a cut-off of PPF> 40, the results were obtained using standard dilutions of the 1: 1,600 sera and the 1: 4,000 conjugate. (A) Negative control dogs (CN = ·) and positive control dogs (CP = M) with different clinical forms; (B) Dogs from the CP group stratified according to the clinical classification of LVC in asymptomatic dogs (CA = o), oligosymptomatic dogs (CO = □) and symptomatic dogs (CS = Δ); (C) Dogs naturally infected with other canine pathogens: Leishmania braziliensis (O), Ehrlichia canis (□) and Babesia canis (Δ); (D) Dogs vaccinated against CVL with Leish-Tec® (·), Leishmune® () and LBSap (à) vaccines.

Petição 870170038924, de 08/06/2017, pág. 15/24Petition 870170038924, of 06/08/2017, p. 15/24

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Claims (10)

REIVINDICAÇÕES 1. TESTE SOROLÓGICO MULTIPLEX POR CITOMETRIA DE FLUXO caracterizado por ser composto por dois sistemas microesfera-proteína recombinante distintos; um composto pela microesfera Functional Bead CBA A4 conjugada a proteína rLcilA (A4-rLcilA), e um outro formado pela microesfera Functional Bead CBA E4 conjugada a proteína rLci2B (E4-rLci2B).1. MULTIPLEX SERUMOLOGICAL TEST BY FLOW CYTOMETRY characterized by being composed by two distinct microsphere-recombinant protein systems; one composed by the Functional Bead CBA A4 microsphere conjugated to the rLcilA protein (A4-rLcilA), and another formed by the Functional Bead CBA E4 microsphere conjugated to the rLci2B protein (E4-rLci2B). 2. TESTE SOROLÓGICO MULTIPLEX POR CITOMETRIA DE FLUXO de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por utilizar dois sistemas microesfera-proteína recombinante associadas em igual proporção para a formação da matriz antigênica de um teste sorológico por citometria de fluxo.2. MULTIPLEX SERUMOLOGICAL TEST BY FLOW CYTOMETRY according to claim 1, characterized by using two recombinant microsphere-protein systems associated in equal proportion to form the antigenic matrix of a serological test by flow cytometry. 3. TESTE SOROLÓGICO MULTIPLEX POR CITOMETRIA DE FLUXO de acordo com a reivindicação 1 e 2, caracterizado por utilzar anticorpos de uma primeira incubação de 50pL da matriz antigênica juntamente com 50pL da amostra de soro em concentração variando de 1:50 a 1:12.800.3. MULTIPLEX SERUMOLOGICAL TEST BY FLOW CYTOMETRY according to claims 1 and 2, characterized by using antibodies from a first incubation of 50pL of the antigenic matrix together with 50pL of the serum sample in concentration ranging from 1:50 to 1: 12,800. 4. TESTE SOROLÓGICO MULTIPLEX POR CITOMETRIA DE FLUXO de acordo com a reivindicação 1, 2, e 3, caracterizado por utilizar uma segunda incubação para marcação fluorescente dos anticorpos ligados na matriz antigênica pelo uso de um anticorpo conjugado ao isotiocianato de fluoresceína em títulos variando de 1:1.000 a 1:8.000.4. MULTIPLEX SERUMOLOGICAL TEST BY FLOW CYTOMETRY according to claims 1, 2, and 3, characterized by using a second incubation for fluorescent labeling of the antibodies bound in the antigenic matrix by the use of an antibody conjugated to the fluorescein isothiocyanate in titers varying from 1: 1,000 to 1: 8,000. 5. PROCESSO DO TESTE SOROLÓGICO MULTIPLEX POR CITOMETRIA DE FLUXO de acordo com as reivindicações 01, 02 e 03, e 04, caracterizado por compreender as seguintes etapas: (i) preparar a matriz antigênica; (ii) incubar com amostra de soro; (iii) incubar com anticorpo conjugado a uma molécula fluorescente; (iv) realizar a leitura em citômetro de fluxo.5. MULTIPLEX SERUM TEST PROCESS BY FLOW CYTOMETRY according to claims 01, 02 and 03, and 04, characterized by comprising the following steps: (i) preparing the antigenic matrix; (ii) incubate with a serum sample; (iii) incubate with antibody conjugated to a fluorescent molecule; (iv) perform the reading in a flow cytometer. 6. PROCESSO DO TESTE SOROLÓGICO MULTIPLEX POR CITOMETRIA DE FLUXO de acordo com as reivindicação 5, etapa (i), caracterizado por preparar a matriz antigênica através da mistura de 2,0xl06 a 4,0xl06 do sistema microesfera-proteína recombinante A4-rLcilA com 2,0xl06 a 4,0xl06 do sistema E4-rLciB que serão diluídos através da aplicação de um volume de 5 a 10 mL de tampão PBS suplementado com 0.5% p/v de soro albumina bovina, seguido por6. MULTIPLEX SERUMOLOGICAL TEST PROCESS BY FLOW CYTOMETRY according to claim 5, step (i), characterized by preparing the antigenic matrix by mixing 2.0x10 6 to 4.0x10 6 of the A4- recombinant microsphere-protein system rLcilA with 2.0x10 6 to 4.0x10 6 of the E4-rLciB system that will be diluted by applying a volume of 5 to 10 mL of PBS buffer supplemented with 0.5% w / v bovine serum albumin, followed by Petição 870170038924, de 08/06/2017, pág. 17/24Petition 870170038924, of 06/08/2017, p. 17/24 2/2 homogeneização em banho ultrassônico por 1 a 5 minutos a uma frequência de 20 a 60 Hertz, e uma outra homogeneização em vórtex por 30 segundos.2/2 homogenization in an ultrasonic bath for 1 to 5 minutes at a frequency of 20 to 60 Hertz, and another homogenization in vortex for 30 seconds. 7. PROCESSO DO TESTE SOROLÓGICO MULTIPLEX POR CITOMETRIA DE FLUXO de acordo com a reivindicação 5, etapa (ii), caracterizado por incubar em uma placa de ensaio sorológico, de 50 a 100 pL da matriz antigênica juntamente com 50 a 100 pL da amostra de soro previamente diluído em tampão PBS suplementado com 2.0% p/v de lecitina e caseína em títulos variando de 1:50 a 1:12.800, por um intervalo de 30 a 120 minutos à temperatura ambiente, seguido de um processo de lavagem da placa através da centrifugação por 5 a 15 minutos a 1500 a 3000 rpm.7. MULTIPLEX SERUMOLOGICAL TEST PROCESS BY FLOW CYTOMETRY according to claim 5, step (ii), characterized by incubating in a serological test plate, from 50 to 100 pL of the antigenic matrix together with 50 to 100 pL of the sample of serum previously diluted in PBS buffer supplemented with 2.0% w / v lecithin and casein in titers ranging from 1:50 to 1: 12,800, for an interval of 30 to 120 minutes at room temperature, followed by a plate washing process through centrifugation for 5 to 15 minutes at 1500 to 3000 rpm. 8. PROCESSO DO TESTE SOROLÓGICO MULTIPLEX POR CITOMETRIA DE FLUXO de acordo com a reivindicação 5, etapa (iii), caracterizado por incubar de 100 a 200 pL do anticorpo conjugado à molécula fluorescente isotiocianato de fluoresceína em títulos variando de 1:1.000 a 1:8.000, por um intervalo de 30 a 120 minutos à temperatura ambiente, seguido de um processo de lavagem da placa através da centrifugação por 5 a 15 minutos a 1500 a 3000 rpm.8. MULTIPLEX SERUMOLOGICAL TEST PROCESS BY FLOW CYTOMETRY according to claim 5, step (iii), characterized by incubating from 100 to 200 pL of the antibody conjugated to the fluorescent isothiocyanate molecule in titers ranging from 1: 1,000 to 1: 8,000, for an interval of 30 to 120 minutes at room temperature, followed by a plate washing process through centrifugation for 5 to 15 minutes at 1500 to 3000 rpm. 9. PROCESSO DO TESTE SOROLÓGICO MULTIPLEX POR CITOMETRIA DE FLUXO de acordo com a reivindicação 5, etapa (iv), caracterizado por aplicar de 100 a 200 pL de tampão PBS suplementado com 0.5% p/v de soro albumina bovina seguido da leitura em citômetro de fluxo.9. MULTIPLEX SERUM TEST PROCESS BY FLOW CYTOMETRY according to claim 5, step (iv), characterized by applying 100 to 200 pL of PBS buffer supplemented with 0.5% w / v of bovine serum albumin followed by reading in a cytometer flow. 10. APLICAÇÃO de acordo com as reivindicações 1 a 9, caracterizada por compreender o teste sorológico multiplex a ser aplicado na detecção de anticorpos.10. APPLICATION according to claims 1 to 9, characterized by comprising the multiplex serological test to be applied in the detection of antibodies. Petição 870170038924, de 08/06/2017, pág. 18/24Petition 870170038924, of 06/08/2017, p. 18/24 1/41/4 FSC — Intensidade de fluorescência FL3 —►FSC - FL3 fluorescence intensity —► - Intensidade de fluorescência FL1 -►- FL1 fluorescence intensity -►
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