BR102022005915A2 - PROCESS FOR PRODUCING AND PURIFYING A RECOMBINANT PROTEIN, RECOMBINANT PROTEIN, USE OF THE RECOMBINANT PROTEIN, IMMUNOBIOLOGICAL COMPOSITION, AND USE OF THE IMMUNOBIOLOGICAL COMPOSITION - Google Patents

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Irene da Silva Soares
Alba Marina Gimenez
Rodolfo Ferreira Marques
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Universidade De São Paulo - Usp
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Abstract

PROCESSO PARA PRODUÇÃO E PURIFICAÇÃO DE UMA PROTEÍNA RECOMBINANTE, PROTEÍNA RECOMBINANTE, USO DA PROTEÍNA RECOMBINANTE, COMPOSIÇÃO IMUNOBIOLÓGICA, E USO DA COMPOSIÇÃO IMUNOBIOLÓGICA A presente invenção refere-se ao desenvolvimento de proteínas recombinantes de variantes alélicas do domínio central da proteína circunsporozoíta (CSP) de Plasmodium vivax utilizadas no preparo de composições imunológicas para fabricação de vacinas capazes de prevenir malária causada por P. vivax. Assim, a presente invenção refere-se a um processo para produção e purificação de proteína recombinante, bem como o uso da proteína recombiante previamente obtida para produção de uma composição imunobiológica que será utilizada para fabricação de vacinas para prevenção de malária causada por P. vivax.PROCESS FOR PRODUCTION AND PURIFICATION OF A RECOMBINANT PROTEIN, RECOMBINANT PROTEIN, USE OF THE RECOMBINANT PROTEIN, IMMUNOBIOLOGICAL COMPOSITION, AND USE OF THE IMMUNOBIOLOGICAL COMPOSITION The present invention relates to the development of recombinant proteins of allelic variants of the central domain of the circumsporozoite protein (CSP) of Plasmodium vivax used in the preparation of immunological compositions for the manufacture of vaccines capable of preventing malaria caused by P. vivax. Thus, the present invention relates to a process for the production and purification of recombinant protein, as well as the use of the previously obtained recombinant protein to produce an immunobiological composition that will be used to manufacture vaccines to prevent malaria caused by P. vivax .

Description

CAMPO DA INVENÇÃOFIELD OF INVENTION

[001] A presente invenção se insere no campo da Biotecnologia, mais precisamente na área da Biologia Molecular, e refere-se ao desenvolvimento de proteínas recombinantes de variantes alélicas do domínio central da Proteína Circunsporozoíta (CSP) de Plasmodium vivax utilizadas no preparo de composições imunológicas para fabricação de vacinas capazes de prevenir malária causada por Plasmodium vivax.[001] The present invention falls within the field of Biotechnology, more precisely in the area of Molecular Biology, and refers to the development of recombinant proteins of allelic variants of the central domain of the Circumsporozoite Protein (CSP) of Plasmodium vivax used in the preparation of compositions immunological technologies for the manufacture of vaccines capable of preventing malaria caused by Plasmodium vivax.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃOBASICS OF THE INVENTION MaláriaMalaria

[002] A malária é causada por parasitas Plasmodium, que são transmitidos pela picada do mosquito Anopheles em regiões tropicais. Dados recentes mostram que quase metade da população mundial está exposta ao risco desta infecção (World Health Organization, 2020).[002] Malaria is caused by Plasmodium parasites, which are transmitted by the bite of the Anopheles mosquito in tropical regions. Recent data show that almost half of the world's population is exposed to the risk of this infection (World Health Organization, 2020).

[003] O desenvolvimento de ferramentas alternativas para controlar a malária é cada vez mais importante devido ao surgimento de parasitas resistentes a medicamentos e mosquitos resistentes a inseticidas. De acordo com a Organização Mundial de Saúde (OMS), em 2019, houve uma estimativa de 229 milhões de casos de malária e 409.000 mortes causadas por malária em todo o mundo, indicando que a doença continua a ser uma preocupação significativa de saúde pública (World Health Organization, 2020).[003] The development of alternative tools to control malaria is increasingly important due to the emergence of drug-resistant parasites and insecticide-resistant mosquitoes. According to the World Health Organization (WHO), in 2019, there were an estimated 229 million cases of malaria and 409,000 deaths caused by malaria worldwide, indicating that the disease continues to be a significant public health concern ( World Health Organization, 2020).

[004] Nos seres humanos, a malária é causada por cinco espécies: Plasmodium falciparum, Plasmodium vivax, Plasmodium malariae, Plasmodium ovale e Plasmodium knowlesi. Dentre essas espécies, a maioria dos casos da doença é atribuída a P. falciparum e P. vivax. Globalmente, enquanto o P. falciparum é responsável por mais mortes, o P. vivax é o mais difundido geograficamente. Em 2019, aproximadamente 6,4 milhões de casos de malária foram causados por P. vivax, que ocorre principalmente nas regiões do Sudeste Asiático, Pacífico Ocidental, Mediterrâneo Oriental e Américas. Apesar disto, o desenvolvimento de vacinas contra a malária por P. vivax está atrasado em relação ao P. falciparum (World Health Organization, 2020).[004] In humans, malaria is caused by five species: Plasmodium falciparum, Plasmodium vivax, Plasmodium malariae, Plasmodium ovale and Plasmodium knowlesi. Among these species, most cases of the disease are attributed to P. falciparum and P. vivax. Globally, while P. falciparum is responsible for the most deaths, P. vivax is the most geographically widespread. In 2019, approximately 6.4 million cases of malaria were caused by P. vivax, which occurs mainly in the regions of Southeast Asia, the Western Pacific, the Eastern Mediterranean, and the Americas. Despite this, the development of vaccines against P. vivax malaria is lagging behind P. falciparum (World Health Organization, 2020).

[005] A mortalidade induzida pela infecção por P. vivax é considerada muito baixa quando comparada à infecção por P. falciparum. No entanto, a morbidade derivada de P. vivax aumentou significativamente durante os últimos anos, especialmente devido ao desenvolvimento de resistência à cloroquina pelo parasita. Além disso, vários países vêm relatando um aumento no número de casos de malária causada por P. vivax com complicações graves, incluindo anemia, síndrome do desconforto respiratório, malária cerebral, desnutrição e insuficiência renal. Para mulheres grávidas, todas as formas de malária, incluindo P. vivax, representam uma ameaça ainda maior, pois a malária na gravidez está associada a níveis mais elevados de parasitemia, aumentando o risco de prematuridade, aborto espontâneo, baixo peso à nascença, morte neonatal ou materna (Menkin-Smith e Winders, 2020).[005] Mortality induced by P. vivax infection is considered very low when compared to P. falciparum infection. However, P. vivax-derived morbidity has increased significantly during recent years, especially due to the development of chloroquine resistance by the parasite. Furthermore, several countries have reported an increase in the number of cases of malaria caused by P. vivax with serious complications, including anemia, respiratory distress syndrome, cerebral malaria, malnutrition and kidney failure. For pregnant women, all forms of malaria, including P. vivax, pose an even greater threat, as malaria in pregnancy is associated with higher levels of parasitemia, increasing the risk of prematurity, miscarriage, low birth weight, death neonatal or maternal (Menkin-Smith and Winders, 2020).

VacinasVaccines

[006] É de conhecimento comum na técnica, a alta complexidade envolvida no desenvolvimento de vacinas direcionadas a parasitas, como aquelas direcionadas a protozoários Plasmodium, o agente causador da malária.[006] It is common knowledge in the art, the high complexity involved in the development of vaccines targeting parasites, such as those targeting Plasmodium protozoa, the causative agent of malaria.

[007] A vacina contra a malária mais avançada é a MosquirixTM, também conhecida como RTS,S, que consiste em uma vacina recombinante produzida em Saccharomyces cerevisiae e é baseada na proteína circunsporozoíta (CSP) de P. falciparum. Esta vacina foi avaliada em um longo ensaio de Fase III que durou cinco anos e apresentou resultados de eficácia muito promissores, até que, em 2019, três países da África Subsaariana - Gana, Quênia e Malawi - passaram a liderar a introdução da vacina em áreas selecionadas de transmissão moderada a alta da malária como parte de um programa piloto de grande escala coordenado pela OMS. Contudo, a RTS,S é direcionada ao P. falciparum e não oferece qualquer proteção contra P. vivax, e há poucos estudos e ensaios clínicos voltados para P. vivax, principalmente em fases mais avançadas (World Health Organization, 2020; Garcon et al, 2003).[007] The most advanced malaria vaccine is MosquirixTM, also known as RTS,S, which consists of a recombinant vaccine produced in Saccharomyces cerevisiae and is based on the circumsporozoite protein (CSP) of P. falciparum. This vaccine was evaluated in a long Phase III trial that lasted five years and showed very promising efficacy results, until, in 2019, three countries in Sub-Saharan Africa - Ghana, Kenya and Malawi - began to lead the introduction of the vaccine in areas selected cases of moderate to high transmission of malaria as part of a large-scale pilot program coordinated by WHO. However, RTS,S is directed at P. falciparum and does not offer any protection against P. vivax, and there are few studies and clinical trials focused on P. vivax, especially in more advanced stages (World Health Organization, 2020; Garcon et al , 2003).

[008] Apesar dos estudos sobre a malária por P. vivax terem sido negligenciados nas últimas décadas, é consenso que os esforços de desenvolvimento de vacinas devem também ser direcionados a outras espécies de Plasmodium além de P. falciparum.[008] Although studies on P. vivax malaria have been neglected in recent decades, there is a consensus that vaccine development efforts should also be directed to other species of Plasmodium in addition to P. falciparum.

[009] Nesse contexto, o desenvolvimento de uma vacina contra o P. vivax representaria um grande avanço nas estratégias de controle da malária. Assim, considerando os resultados promissores da RTS,S, os presentes inventores e outros grupos investiram na CSP como um alvo para o desenvolvimento de vacinas direcionadas ao P. vivax.[009] In this context, the development of a vaccine against P. vivax would represent a major advance in malaria control strategies. Thus, considering the promising results of RTS,S, the present inventors and other groups invested in CSP as a target for the development of vaccines targeting P. vivax.

Proteína circunsporozoíta (CSP) no desenvolvimento de vacinasCircumsporozoite protein (CSP) in vaccine development

[010] Primeira proteína associada a uma proteção eficaz contra a malária, a proteína circunsporozoíta (CSP) é o antígeno mais abundante na superfície dos esporozoítos de Plasmodium e está envolvida nos estágios iniciais de invasão de hepatócitos nos hospedeiros mamíferos. Assim, a CSP é um importante alvo para anticorpos e células T CD4+ e CD8+ que podem eliminar os estágios pré-eritrocíticos do parasita (Nussenzweig et al, 1967; Cohen et al, 2010; Mueller et al, 2015; Birkett, 2016).[010] The first protein associated with effective protection against malaria, the circumsporozoite protein (CSP) is the most abundant antigen on the surface of Plasmodium sporozoites and is involved in the initial stages of hepatocyte invasion in mammalian hosts. Thus, CSP is an important target for antibodies and CD4+ and CD8+ T cells that can eliminate the pre-erythrocytic stages of the parasite (Nussenzweig et al, 1967; Cohen et al, 2010; Mueller et al, 2015; Birkett, 2016).

[011] A vacina RTS,S compreende o domínio C-terminal conservado e o domínio de repetição central da CSP de P. falciparum (PfCSP), em combinação com o antígeno de superfície do vírus da hepatite B (HBsAg). A expressão ocorre na montagem de partículas semelhantes a vírus (VLP) que é conjugada com o adjuvante AS01. Estudos imunológicos realizados 12 meses após a imunização com RTS,S demonstraram que a proteção contra os primeiros eventos de malária ou recorrentes estava relacionada aos anticorpos IgG anti-CSP gerados, que tinham como alvo os domínios de repetição e C- terminal (Dobano et al, 2019).[011] The RTS,S vaccine comprises the conserved C-terminal domain and the central repeat domain of the P. falciparum CSP (PfCSP), in combination with the hepatitis B virus surface antigen (HBsAg). Expression occurs in the virus-like particle (VLP) assembly that is conjugated to the AS01 adjuvant. Immunological studies carried out 12 months after immunization with RTS,S demonstrated that protection against first or recurrent malaria events was related to the anti-CSP IgG antibodies generated, which targeted the repeat and C-terminal domains (Dobano et al , 2019).

[012] Uma desvantagem de formulações baseadas em RTS,S é a excessiva geração de anticorpos dirigidos ao HbsAg, o que pode interferir na eficácia específica contra a proteína circunsporozoíta (CSP). Para evitar essa interferência, foi desenvolvida uma formulação chamada R21/Matrix-M, que combina PfCSP com monômeros de HbsAg e forma VLP. A R21/Matrix-M recentemente foi testada em ensaios clínicos de Fase IIb, demonstrando eficácia de alto nível de 77% ao longo de 12 meses de acompanhamento (Datoo et al, 2021).[012] A disadvantage of formulations based on RTS,S is the excessive generation of antibodies directed to HBsAg, which may interfere with the specific efficacy against the circumsporozoite protein (CSP). To avoid this interference, a formulation called R21/Matrix-M was developed, which combines PfCSP with HbsAg monomers and forms VLP. R21/Matrix-M was recently tested in Phase IIb clinical trials, demonstrating high-level efficacy of 77% over 12 months of follow-up (Datoo et al, 2021).

[013] Anticorpos contra a CSP conferem proteção contra a infecção controlada da malária humana (CHMI) causada pelo parasita P. falciparum. Porém, embora CSP seja altamente imunogênica, não induz proteção de longa duração (Cawlfield et al, 2019).[013] Antibodies against CSP confer protection against controlled human malaria infection (CHMI) caused by the P. falciparum parasite. However, although CSP is highly immunogenic, it does not induce long-lasting protection (Cawlfield et al, 2019).

[014] A CSP de P. vivax (PvCSP) compreende um domínio de repetição central flanqueado por duas sequências conservadas não repetitivas, os domínios N-(RI) e C- terminais. Em contraste com a PfCSP, três variantes alélicas do domínio central de PvCSP são descritas: VK210, VK247 e "P. vivax-like". Essas três variantes apresentam distribuição mundial e podem ser identificadas por métodos sorológicos e moleculares (Arnot et al, 1985; Rosenberg et al, 1989; Qari et al, 1993; De Souza-Neiras, 2007; Arruda et al, 2007; Raza et al, 2013; Pereira et al, 2018).[014] The P. vivax CSP (PvCSP) comprises a central repeat domain flanked by two conserved non-repetitive sequences, the N-(RI) and C-terminal domains. In contrast to PfCSP, three allelic variants of the central domain of PvCSP are described: VK210, VK247 and "P. vivax-like". These three variants have a worldwide distribution and can be identified by serological and molecular methods (Arnot et al, 1985; Rosenberg et al, 1989; Qari et al, 1993; De Souza-Neiras, 2007; Arruda et al, 2007; Raza et al , 2013; Pereira et al, 2018).

[015] Anticorpos direcionados contra o domínio de repetição central de PvCSP podem neutralizar a infectividade dos esporozoítos, permitindo a aquisição de imunidade estéril. Porém, a diversidade de cepas adiciona complexidade para o desenvolvimento de uma vacina multialélica contra a malária P. vivax.[015] Antibodies directed against the central repeat domain of PvCSP can neutralize the infectivity of sporozoites, allowing the acquisition of sterile immunity. However, strain diversity adds complexity to the development of a multi-allelic vaccine against P. vivax malaria.

[016] Os antígenos derivados de PvCSP têm sido combinados em formulações multivalentes ou moléculas sintéticas quiméricas na tentativa de obter imunidade protetora contra o P. vivax. Proteínas derivadas de PvCSP recombinantes expressas em E. coli e levedura foram testadas como vacinas com sucesso limitado (Collins et al, 1989).[016] PvCSP-derived antigens have been combined in multivalent formulations or chimeric synthetic molecules in an attempt to obtain protective immunity against P. vivax. Recombinant PvCSP-derived proteins expressed in E. coli and yeast have been tested as vaccines with limited success (Collins et al, 1989).

[017] Uma formulação de vacina contra a malária por P. vivax já conhecida se baseia na proteína recombinante VMP001, expressa em bactéria E. coli, que contém as sequências repetidas de VK210 (nove repetições) e VK247 (uma repetição) fundidas às regiões conservadas N- e C-terminais de PvCSP. A formulação denominada VMP001/AS01B, que combina a proteína VMP001 com o adjuvante AS01B, chegou a ser testada em ensaios clínicos de Fase I/IIa. Os resultados desses ensaios mostraram que a VMP001 é imunogênica, induzindo respostas imunes humorais e celulares ao antígeno vacinal em todos os voluntários. Um atraso significativo no desenvolvimento da parasitemia também foi observado em 59% dos indivíduos vacinados em comparação com o grupo de controle. Contudo, essa vacina não induziu proteção estéril contra P. vivax em nenhum dos voluntários (Bennet et al, 2016).[017] An already known P. vivax malaria vaccine formulation is based on the recombinant protein VMP001, expressed in E. coli bacteria, which contains the repeated sequences of VK210 (nine repeats) and VK247 (one repeat) fused to the regions conserved N- and C-termini of PvCSP. The formulation called VMP001/AS01B, which combines the VMP001 protein with the AS01B adjuvant, was tested in Phase I/IIa clinical trials. The results of these trials showed that VMP001 is immunogenic, inducing humoral and cellular immune responses to the vaccine antigen in all volunteers. A significant delay in the development of parasitemia was also observed in 59% of vaccinated individuals compared to the control group. However, this vaccine did not induce sterile protection against P. vivax in any of the volunteers (Bennet et al, 2016).

[018] Outra formulação de vacina contra a malária por P. vivax conhecida é a chamada Rv21/Matrix-M, baseada em uma proteína que compreende as repetições centrais das variantes VK210 e VK247 quiméricas de PvCSP e a sequência C-terminal de PvCSP fundida ao antígeno HBsAg, com uma sequência de quatro aminoácidos acrescentada no C-terminal. A expressão dessa proteína ocorre em Pichia pastoris e o adjuvante utilizado na formulação é Matrix-M (Salman et al, 2017).[018] Another known P. vivax malaria vaccine formulation is called Rv21/Matrix-M, based on a protein comprising the central repeats of the chimeric VK210 and VK247 variants of PvCSP and the C-terminal sequence of PvCSP fused to the HBsAg antigen, with a four-amino acid sequence added at the C-terminus. The expression of this protein occurs in Pichia pastoris and the adjuvant used in the formulation is Matrix-M (Salman et al, 2017).

[019] No entanto, essas vacinas não consideraram as três variantes alélicas de PvCSP (VK210, VK247 e P. vivax- like) que diferem em termos da sequência de aminoácidos da região proteica central, que possui epítopos de células B. Assim, tanto a vacina VMP001/AS01B quanto a Rv21/Matrix-M apresentam proteção limitada para apenas duas das três cepas de P. vivax. Enquanto isso, outros estudos demonstraram a importância dos três alelos no desenvolvimento de uma vacina baseada em CSP que possa conferir proteção mundial contra a malária por P. vivax (Mueller et al, 2015).[019] However, these vaccines did not consider the three allelic variants of PvCSP (VK210, VK247 and P. vivax-like) that differ in terms of the amino acid sequence of the central protein region, which has B cell epitopes. the VMP001/AS01B and Rv21/Matrix-M vaccines show limited protection for only two of the three strains of P. vivax. Meanwhile, other studies have demonstrated the importance of the three alleles in developing a CSP-based vaccine that could confer worldwide protection against P. vivax malaria (Mueller et al, 2015).

[020] Estudos prévios foram realizados acerca da expressão de proteínas PvCSP recombinantes em sistemas bacteriano (E. coli) e eucariótico (P. pastoris). Nestes estudos, proteínas quiméricas foram expressas pela fusão das três regiões centrais de repetição de diferentes alelos PvCSP (VK210, VK247 e P. vivax-like), e os adjuvantes Poly (I:C) e Montanide foram utilizados (Teixeira et al, 2014; Gimenez et al, 2017; de Camargo et al, 2018).[020] Previous studies were carried out on the expression of recombinant PvCSP proteins in bacterial (E. coli) and eukaryotic (P. pastoris) systems. In these studies, chimeric proteins were expressed by fusing the three central repeat regions of different PvCSP alleles (VK210, VK247 and P. vivax-like), and the adjuvants Poly (I:C) and Montanide were used (Teixeira et al, 2014 ; Gimenez et al, 2017; de Camargo et al, 2018).

[021] Além disso, verifica-se que alguns documentos presentes na literatura propõem a produção e uso de proteínas recombinantes de P. vivax na prevenção de malária, por exemplo:[021] Furthermore, it appears that some documents present in the literature propose the production and use of recombinant proteins from P. vivax in the prevention of malaria, for example:

[022] O documento em nome de Gimenez et al., intitulado Vaccine containing the three allelic variants of the plasmodium vivax circumsporozoite antigen induces protection in mice after challenge with a transgenic rodent malaria parasite, revela o uso de proteínas recombinantes bacterianas e adenovirais baseadas na proteína circunsporozoíta do P. vivax (CSP), demonstrando a possibilidade de fortes respostas imunológicas para cada uma das três formas do P. vivax. Embora sequências quiméricas contendo as três variantes de PvCSP tenham sido descritas no referido documento, em nenhum caso se descreve nem se infere a sequência específica da proteína recombinante proposta na presente invenção. Ainda, ressalta-se que o adjuvante utilizado foi Poly (I:C), enquanto o adjuvante proposto na presente invenção é Poly ICLC. Outra diferença se refere aos sistemas de purificação das proteínas recombinantes. No referido documento foram utilizadas cromatografias de afinidade usando colunas His-trap (possivelmente devido à presença de aminoácidos de histidina nas proteínas quiméricas descritas) e de troca iônica; usando colunas Q- Hi-Trap. No entanto, na presente invenção as proteínas quiméricas carecem de aminoácidos de histidina nos extremos N- ou C- terminal. Para a purificação, foi estabelecido um novo protocolo que consistiu em três etapas de cromatografia de gel-filtração e exclusão; mediante colunas Capto MMC, Q HyperD F e Sephacryl S100 HR. Estas diferenças combinadas geraram resultados mais satisfatórios em ensaios de pureza, imunogenicidade, estabilidade e toxicidade; portanto significando uma vantagem sobre as formulações propostas em tal documento.[022] The document in the name of Gimenez et al., entitled Vaccine containing the three allelic variants of the plasmodium vivax circumsporozoite induces antigens protection in mice after challenge with a transgenic rodent malaria parasite, reveals the use of recombinant bacterial and adenoviral proteins based on P. vivax circumsporozoite protein (CSP), demonstrating the possibility of strong immunological responses to each of the three forms of P. vivax. Although chimeric sequences containing the three PvCSP variants have been described in said document, in no case is the specific sequence of the recombinant protein proposed in the present invention described or inferred. Furthermore, it should be noted that the adjuvant used was Poly (I:C), while the adjuvant proposed in the present invention is Poly ICLC. Another difference refers to the purification systems for recombinant proteins. In that document, affinity chromatographies were used using His-trap columns (possibly due to the presence of histidine amino acids in the chimeric proteins described) and ion exchange; using Q-Hi-Trap speakers. However, in the present invention the chimeric proteins lack histidine amino acids at the N- or C-terminus. For purification, a new protocol was established that consisted of three steps of gel-filtration chromatography and exclusion; using Capto MMC, Q HyperD F and Sephacryl S100 HR columns. These combined differences generated more satisfactory results in purity, immunogenicity, stability and toxicity assays; therefore meaning an advantage over the formulations proposed in that document.

[023] O documento em nome de Soares et al., intitulado Recombinant Plasmodium vivax circumsporozoite surface protein allelic variants: antibody recognition by individuals from three communities in the brazilian amazon, refere-se à avaliação da imunogenicidade de novas proteínas recombinantes correspondentes a cada uma das três variantes alélicas de P. vivax (VK210, VK247 e P. vivax-like) e da região C-terminal (compartilhada por todas as variantes de PvCSP) ao uso desse conhecimento para o preparo de vacinas. Além disso, proteínas recombinantes representando as regiões repetidas e o domínio C-terminal dos alelos de PvCSP foram utilizadas para avaliar a seroprevalência destes alelos na população. Estas proteínas recombinantes foram geradas contendo diversos números e sequências de repetições dos alelos de PvCSP. Em consequência, as proteínas geradas são completamente diferentes das descritas na presente invenção. Além disso, as proteínas foram geradas usando sistemas de expressão distintos; sendo utilizado o sistema de expressão eucariótico em células HEK-293T do referido documento, e Pichia pastoris na presente invenção. Além disso, as proteínas mencionadas no referido documento contêm aminoácidos de C-tag para facilitar a purificação mediante cromatografia de afinidade, enquanto na presente invenção foram utilizadas três etapas de cromatografia de gel- filtração e exclusão; mediante colunas Capto MMC, Q HyperD F e Sephacryl S100 HR.[023] The document in the name of Soares et al., entitled Recombinant Plasmodium vivax circumsporozoite surface protein allelic variants: antibody recognition by individuals from three communities in the Brazilian Amazon, refers to the evaluation of the immunogenicity of new recombinant proteins corresponding to each from the three allelic variants of P. vivax (VK210, VK247 and P. vivax-like) and the C-terminal region (shared by all PvCSP variants) to the use of this knowledge to prepare vaccines. Furthermore, recombinant proteins representing the repeat regions and the C-terminal domain of the PvCSP alleles were used to evaluate the seroprevalence of these alleles in the population. These recombinant proteins were generated containing various numbers and sequences of repeats of the PvCSP alleles. Consequently, the proteins generated are completely different from those described in the present invention. Furthermore, proteins were generated using distinct expression systems; the eukaryotic expression system in HEK-293T cells of said document, and Pichia pastoris being used in the present invention. Furthermore, the proteins mentioned in said document contain C-tag amino acids to facilitate purification through affinity chromatography, while in the present invention three steps of gel chromatography-filtration and exclusion were used; using Capto MMC, Q HyperD F and Sephacryl S100 HR columns.

[024] O documento US 7150875 B2 revela o estado da técnica da produção de uma proteína recombinante altamente purificada e útil como reagente de diagnóstico, para utilização na produção de anticorpos e como vacina para P. vivax. O documento revela sobre as variantes do referido Plasmodium. Adicionalmente, a técnica descreve a obtenção de uma proteína de P. vivax não relacionada com a PvCSP (PvMSP- 1 p42). Por este motivo, as variantes de Plasmodium referidas não correspondem às variantes alélicas de PvCSP mencionadas na presente invenção. Além disso, o sistema de expressão (E. coli), purificação (Cromatografia de afinidade) e formulações são diferentes do proposto. Portanto, não há relação direta ou indireta entre ambas as invenções, pois trata-se de um antígeno de estágio sanguíneo do parasita, enquanto a presente invenção se refere a um antígeno de fase hepática.[024] Document US 7150875 B2 discloses the state of the art for the production of a highly purified recombinant protein useful as a diagnostic reagent, for use in the production of antibodies and as a vaccine for P. vivax. The document reveals the variants of the aforementioned Plasmodium. Additionally, the technique describes the obtaining of a P. vivax protein unrelated to PvCSP (PvMSP-1 p42). For this reason, the mentioned Plasmodium variants do not correspond to the PvCSP allelic variants mentioned in the present invention. Furthermore, the expression system (E. coli), purification (Affinity Chromatography) and formulations are different from those proposed. Therefore, there is no direct or indirect relationship between both inventions, as it is a blood stage antigen of the parasite, while the present invention refers to a liver stage antigen.

[025] O documento em nome de Teixeira et al., intitulado Immunogenicity of a prime-boost vaccine containing the circumsporozoite proteins of plasmodium vivax in rodents, revela o desenvolvimento de uma vacina de P. vivax contendo as três formas alélicas circulantes de P. vivax CSP. O documento gera três proteínas bacterianas recombinantes que representam os alelos CSP. Ainda, camundongos foram imunizados com a mistura de proteínas recombinantes em uma formulação contendo o adjuvante poly (I C). Adicionalmente, no referido documento os anticorpos reconheceram as três formas alélicas de CSP, reagiram às regiões repetidas e não repetidas de CSP e reconheceram esporozoítos que expressam os alelos VK210 e VK247. As proteínas recombinantes geradas contêm a região N-terminal da proteína PvCSP, ausente nas sequências propostas na presente invenção. Além disso, a ordem das sequências de regiões repetidas difere da ordem proposta na presente invenção; visto que as proteínas mencionadas no referido documento são expressas em bactérias, precisam ser desnaturadas para ser utilizadas, e contêm aminoácidos de histidina para facilitar a purificação. Todas estas modificações repercutem significativamente na resposta imune que as proteínas geram. Também, o sistema de purificação difere, de tratamento com Ureia e cromatografias de afinidade/troca iônica no referido documento a colunas Capto MMC, Q HyperD F e Sephacryl S100 HR na presente invenção. Como resultado, as proteínas e formulações geradas são diferentes das descritas na presente invenção.[025] The document in the name of Teixeira et al., entitled Immunogenicity of a prime-boost vaccine containing the circumsporozoite proteins of plasmodium vivax in rodents, reveals the development of a P. vivax vaccine containing the three circulating allelic forms of P. vivax CSP. The document generates three recombinant bacterial proteins that represent the CSP alleles. Furthermore, mice were immunized with the mixture of recombinant proteins in a formulation containing the poly (I C) adjuvant. Additionally, in that document the antibodies recognized the three allelic forms of CSP, reacted to the repeated and non-repeated regions of CSP and recognized sporozoites expressing the VK210 and VK247 alleles. The recombinant proteins generated contain the N-terminal region of the PvCSP protein, absent in the sequences proposed in the present invention. Furthermore, the order of the repeated region sequences differs from the order proposed in the present invention; Since the proteins mentioned in the aforementioned document are expressed in bacteria, they need to be denatured to be used, and contain histidine amino acids to facilitate purification. All these modifications have a significant impact on the immune response that the proteins generate. Also, the purification system differs from Urea treatment and affinity/ion exchange chromatography in said document to Capto MMC, Q HyperD F and Sephacryl S100 HR columns in the present invention. As a result, the proteins and formulations generated are different from those described in the present invention.

[026] O documento BR112018073454 A2 refere-se a composições de vacina compreendendo polipeptídeos de fusão ou partículas semelhantes a vírus (VLPs) para uso como vacinas para a prevenção da malária. As partículas semelhantes a vírus (VLPs) compreendendo polipeptídeos de fusão apresentam unidades de repetição selecionadas derivadas das regiões de repetição de proteínas circunsporozoitas Tipo I e Tipo II (CSP) de P. vivax (Pv), juntamente com um amino sequência de ácido derivada da sequência de PvCSP C-terminal. Verifica-se ainda que as proteínas contendo especificamente sequências do antígeno de superfície derivado do vírus da Hepatite B (HBV-S), necessitam para a formação das VLPs, além de um mínimo de 6 unidades (preferencialmente 8-12) de repetição da PvCSP tipo I (VK210) e tipo II (VK247), mais a região C-terminal, nessa ordem específica. Na presente invenção, são utilizadas 5 unidades de repetição de PvCSP VK247 e, todavia, repetições do alelo P. vivax-like (ausente no referido documento) se encontram entre as repetições VK210 e VK247. Por isso, a formulação proposta na presente invenção apresenta a vantagem de considerar os três alelos de PvCSP, além das diferenças mencionadas.[026] Document BR112018073454 A2 refers to vaccine compositions comprising fusion polypeptides or virus-like particles (VLPs) for use as vaccines for the prevention of malaria. Virus-like particles (VLPs) comprising fusion polypeptides feature selected repeat units derived from the repeat regions of Type I and Type II circumsporozoite proteins (CSP) of P. vivax (Pv), together with an amino acid sequence derived from C-terminal PvCSP sequence. It is also verified that proteins specifically containing surface antigen sequences derived from the Hepatitis B virus (HBV-S), require for the formation of VLPs, in addition to a minimum of 6 units (preferably 8-12) of PvCSP repeat. type I (VK210) and type II (VK247), plus the C-terminal region, in that specific order. In the present invention, 5 repeat units of PvCSP VK247 are used and, however, repeats of the P. vivax-like allele (absent in said document) are found between the VK210 and VK247 repeats. Therefore, the formulation proposed in the present invention has the advantage of considering the three PvCSP alleles, in addition to the differences mentioned.

[027] O documento em nome de Atcheson & Reyes- Sandoval, intitulado Protective efficacy of peptides from plasmodium vivax circumsporozoite protein, revela uma partícula semelhante a um vírus, Qβ, usada como uma plataforma para gerar níveis elevados de anticorpos contra peptídeos de PvCSP. Peptídeos mínimos das variantes alélicas VK210 e VK247 de PvCSP são considerados altamente protetores como vacinas. Percebe-se que os peptídeos representando as regiões repetidas das variantes VK210 e VK247 são expostos separadamente na superfície de partículas QB, utilizada como plataforma. Desta forma, não se descreve em tal documento uma proteína quimérica contendo ambas as variantes, e nem o terceiro alelo contemplado na presente invenção (P. vivax- like). Além disso, as proteínas foram geradas usando diferentes sistemas de expressão; sendo utilizado o sistema de expressão eucariótico em células HEK-293T no referido documento, e Pichia pastoris na presente invenção.[027] The document in the name of Atcheson & Reyes-Sandoval, entitled Protective efficacy of peptides from plasmodium vivax circumsporozoite protein, discloses a virus-like particle, Qβ, used as a platform to generate high levels of antibodies against PvCSP peptides. Minimal peptides from the VK210 and VK247 allelic variants of PvCSP are considered highly protective as vaccines. It can be seen that the peptides representing the repeated regions of the VK210 and VK247 variants are exposed separately on the surface of QB particles, used as a platform. Therefore, this document does not describe a chimeric protein containing both variants, nor the third allele contemplated in the present invention (P. vivax-like). Furthermore, proteins were generated using different expression systems; the eukaryotic expression system in HEK-293T cells being used in said document, and Pichia pastoris in the present invention.

[028] O documento em nome de Tewari et al., intitulado Poly(I:C) is an effective adjuvant for antibody and multifunctional CD4+ t cell responses to Plasmodium falciparum circumsporozoite protein (CSP) and αDEC-CSP in non-human primates, revela que Poly (I:C) é um adjuvante eficaz para induzir anticorpos potentes e imunidade Th1 com vacinas baseadas em CSP que oferece uma alternativa potencial às vacinas baseadas em proteínas existentes. Ainda, revela estudos sobre a proteína circunsporozoíta de P. falciparum (Pf) (CSP). Sabe-se que a ação teórica de Poly (I:C) como adjuvante (aumentar resposta Th1) é conhecida e de domínio público. No entanto, precisa-se de comprovação experimental da ação específica de um adjuvante com determinada(s) proteína(s) para comprovar ou refutar o efeito procurado. No referido documento, considera-se que a informação sobre uma formulação contendo PfCSP + Poly-ICLC não pode ser em nenhum sentido extrapolada a uma vacina contra P. vivax; devido às enormes diferenças entre ambos os parasitas e resposta imune que desencadeiam, além das sequências das proteínas CS serem completamente diferentes.[028] The document in the name of Tewari et al., entitled Poly(I:C) is an effective adjuvant for antibody and multifunctional CD4+ t cell responses to Plasmodium falciparum circumsporozoite protein (CSP) and αDEC-CSP in non-human primates, reveals that Poly(I:C) is an effective adjuvant for inducing potent antibodies and Th1 immunity with CSP-based vaccines that offers a potential alternative to existing protein-based vaccines. Furthermore, it reveals studies on the circumsporozoite protein of P. falciparum (Pf) (CSP). It is known that the theoretical action of Poly (I:C) as an adjuvant (increasing Th1 response) is known and in the public domain. However, experimental proof of the specific action of an adjuvant with a certain protein(s) is needed to prove or refute the sought effect. In the aforementioned document, it is considered that the information on a formulation containing PfCSP + Poly-ICLC cannot in any sense be extrapolated to a vaccine against P. vivax; due to the enormous differences between both parasites and the immune response they trigger, in addition to the sequences of the CS proteins being completely different.

[029] O documento em nome de Gimenez et al., intitulado A universal vaccine candidate against Plasmodium vivax malaria confers protective immunity against the three PvCSP alleles, revela os resultados e fornece informações sobre o desenvolvimento de uma vacina que visa várias cepas de P. vivax. Após a fusão de duas proteínas recombinantes representando três variantes alélicas de PvCSP (VK210, VK247 e P. vivax-like) à proteína do nucleocapsídeo do vírus da caxumba é avaliada a eficácia protetora em camundongos desafiados com parasitas transgênicos P. berghei expressando variantes alélicas de PvCSP. As formulações contendo Poly (I:C) como adjuvante produziram títulos de anticorpos IgG altos e de longa duração específicos para cada variante alélica de PvCSP. Embora sequências quiméricas contendo as três variantes de PvCSP tenham sido descritas no referido documento, a presença da proteína do nucleocapsídeo do vírus da caxumba modifica completamente a estrutura da proteína recombinante e, portanto, o tipo de apresentação de antígenos e os anticorpos que são gerados são diferentes. Além disso, não se descreve nem se infere a sequência específica da proteína recombinante proposta na presente invenção. Ressalta-se ainda que no referido documento o adjuvante utilizado foi Poly (I:C), no entanto o adjuvante proposto na presente invenção é Poly-ICLC. Outra diferença diz respeito aos sistemas de purificação das proteínas recombinantes. No referido documento foram utilizadas cromatografias de afinidade usando colunas His-trap (possivelmente devido à presença de aminoácidos de histidina nas proteínas quiméricas descritas) e de troca iônica; usando colunas Q- Hi-Trap. No entanto, na presente invenção as proteínas quiméricas carecem de aminoácidos de histidina nos extremos N- ou C- terminal. Para proceder com a purificação, foram utilizadas três etapas de cromatografia de gel-filtração e exclusão; mediante colunas Capto MMC, Q HyperD F e Sephacryl S100.[029] The document on behalf of Gimenez et al., entitled A universal vaccine candidate against Plasmodium vivax malaria confers protective immunity against the three PvCSP alleles, reveals the results and provides information on the development of a vaccine that targets multiple strains of P. vivax. After the fusion of two recombinant proteins representing three allelic variants of PvCSP (VK210, VK247 and P. vivax-like) to the mumps virus nucleocapsid protein, the protective efficacy in mice challenged with transgenic P. berghei parasites expressing allelic variants of PvCSP. Formulations containing Poly (I:C) as an adjuvant produced high and long-lasting IgG antibody titers specific to each PvCSP allelic variant. Although chimeric sequences containing the three PvCSP variants have been described in that document, the presence of the mumps virus nucleocapsid protein completely modifies the structure of the recombinant protein and, therefore, the type of antigen presentation and the antibodies that are generated are many different. Furthermore, the specific sequence of the recombinant protein proposed in the present invention is not described or inferred. It should also be noted that in the aforementioned document the adjuvant used was Poly (I:C), however the adjuvant proposed in the present invention is Poly-ICLC. Another difference concerns the purification systems for recombinant proteins. In that document, affinity chromatographies were used using His-trap columns (possibly due to the presence of histidine amino acids in the chimeric proteins described) and ion exchange; using Q-Hi-Trap speakers. However, in the present invention the chimeric proteins lack histidine amino acids at the N- or C-terminus. To proceed with the purification, three steps of gel-filtration and exclusion chromatography were used; using Capto MMC, Q HyperD F and Sephacryl S100 columns.

[030] O documento WO2013142278 divulga composições de vacina contra P. vivax compreendendo proteínas recombinantes imunogênicas, incluindo uma proteína recombinante que compreende a fusão das três regiões centrais de repetição dos diferentes alelos PvCSP: VK210, VK247 e P. vivax-like. A expressão ocorre em bactérias, preferencialmente E. coli, e o adjuvante preferido é Poly (I:C). Todavia, os processos de produção e purificação de tais proteínas produzidas por bactérias eram bastante complexos, sendo necessária a recuperação de frações insolúveis e um tratamento com ureia para obter os recombinantes. Outra consideração importante é a necessidade de reduzir a potencial toxicidade do produto final, garantindo a ausência total de endotoxinas (LPS) e ureia, de modo a favorecer a produção em grande escala (Teixeira et al, 2014). Além disso, verifica-se que as proteínas divulgadas no referido documento precisariam de modificações estruturais para permitir a efetiva produção de proteínas solúveis e a posterior purificação em ausência de aminoácidos de histidina.[030] Document WO2013142278 discloses vaccine compositions against P. vivax comprising immunogenic recombinant proteins, including a recombinant protein comprising the fusion of the three central repeat regions of the different PvCSP alleles: VK210, VK247 and P. vivax-like. Expression occurs in bacteria, preferably E. coli, and the preferred adjuvant is Poly (I:C). However, the production and purification processes of such proteins produced by bacteria were quite complex, requiring the recovery of insoluble fractions and treatment with urea to obtain the recombinants. Another important consideration is the need to reduce the potential toxicity of the final product, ensuring the total absence of endotoxins (LPS) and urea, in order to favor large-scale production (Teixeira et al, 2014). Furthermore, it appears that the proteins disclosed in the aforementioned document would require structural modifications to allow the effective production of soluble proteins and subsequent purification in the absence of histidine amino acids.

[031] Neste sentido, diferente das soluções encontradas no estado da técnica, a partir da simples ausência de aminoácidos de histidina nas extremidades C e N- terminais, a proteína recombinante proposta na presente invenção apresenta resultados mais satisfatórios em ensaios de pureza, imunogenicidade, estabilidade e toxicidade. Especificamente, a ausência total de histidina na extremidade C-terminal da proteína gera resultados superiores aos apresentados no estado da técnica. Além disso, as composições imunológicas propostas apresentaram o efeito técnico inesperado de gerar uma resposta imune mais duradoura quando comparada às proteínas recombinantes baseadas em CSP já conhecidas, no que diz respeito à prevenção de malária causada por P. vivax, além de proporcionar uma toxicidade mais baixa.[031] In this sense, unlike the solutions found in the prior art, based on the simple absence of histidine amino acids at the C and N-terminal ends, the recombinant protein proposed in the present invention presents more satisfactory results in tests of purity, immunogenicity, stability and toxicity. Specifically, the total absence of histidine at the C-terminal end of the protein generates results superior to those presented in the prior art. Furthermore, the proposed immunological compositions presented the unexpected technical effect of generating a longer-lasting immune response when compared to the already known CSP-based recombinant proteins, with regard to the prevention of malaria caused by P. vivax, in addition to providing greater toxicity. low.

SUMÁRIO DA INVENÇÃOSUMMARY OF THE INVENTION

[032] A presente invenção tem por objetivo propor o desenvolvimento de proteínas recombinantes de variantes alélicas do domínio central da proteína circunsporozoíta (CSP) de P. vivax utilizadas no preparo de composições imunológicas para fabricação de vacinas capazes de prevenir malária causada por P. vivax.[032] The present invention aims to propose the development of recombinant proteins from allelic variants of the central domain of the circumsporozoite protein (CSP) of P. vivax used in the preparation of immunological compositions for the manufacture of vaccines capable of preventing malaria caused by P. vivax .

[033] Assim, a presente invenção propõe primeiramente um processo para produção e purificação de proteínas recombinantes que compreende as etapas de: fusão das regiões (i) uma região conservada I (RI) da proteína circunsporozoíta (CSP) de P. vivax; (ii) três regiões centrais de repetição de três diferentes alelos (VK210, VK247 e P. vivax-like) de CSP de P. vivax; (iii) a região do domínio C-terminal de PvCSP; e a purificação das referidas proteínas em uma coluna cromatográfica.[033] Thus, the present invention primarily proposes a process for producing and purifying recombinant proteins that comprises the steps of: fusion of regions (i) a conserved region I (RI) of the circumsporozoite protein (CSP) of P. vivax; (ii) three central repeat regions from three different alleles (VK210, VK247 and P. vivax-like) of P. vivax CSP; (iii) the C-terminal domain region of PvCSP; and the purification of said proteins on a chromatographic column.

[034] Adicionalmente, a presente invenção propõe as proteínas recombinantes de variantes alélicas da proteína circunsporozoíta (CSP) de P. vivax. As referidas proteínas recombinantes compreendem três regiões centrais de repetição de diferentes alelos (VK210, VK247 e P. vivax-like) de CSP de P. vivax (PvCSP), são totalmente desprovidas de histidina nas extremidades C e/ou N-terminais e, preferencialmente, expressas em levedura Pichia pastoris.[034] Additionally, the present invention proposes recombinant proteins of allelic variants of the circumsporozoite protein (CSP) of P. vivax. Said recombinant proteins comprise three central repeat regions from different alleles (VK210, VK247 and P. vivax-like) of P. vivax CSP (PvCSP), are completely devoid of histidine at the C and/or N-terminal ends and, preferably expressed in Pichia pastoris yeast.

[035] Ainda, a presente invenção propõe uma composição imunobiológica compreendendo as referidas proteínas recombinantes e um adjuvante, preferencialmente, o adjuvante Poly-ICLC.[035] Furthermore, the present invention proposes an immunobiological composition comprising said recombinant proteins and an adjuvant, preferably the Poly-ICLC adjuvant.

[036] Finalmente, a presente invenção propõe o uso das proteínas recombinantes para produção da composição imunobiológica, bem como ao uso da composição imunobiológica para fabricação de vacinas para prevenção de malária causada por P. vivax.[036] Finally, the present invention proposes the use of recombinant proteins for the production of the immunobiological composition, as well as the use of the immunobiological composition for the manufacture of vaccines to prevent malaria caused by P. vivax.

DESCRIÇÃO DAS FIGURASDESCRIPTION OF FIGURES

[037] As Figuras a seguir fazem parte do presente relatório e estão aqui inclusas a fim de ilustrar determinados aspectos da invenção.[037] The following Figures are part of the present report and are included here in order to illustrate certain aspects of the invention.

[038] A Figura 1 mostra o decurso de tempo de fermentação por SDS-PAGE. Amostras do sobrenadante da cultura foram coletadas nos tempos indicados pós-indução com metanol e fracionadas por tamanho por 4%-12% PAGE, coradas com Coomassie Blue, descoradas e escaneadas. Volumes comparáveis de sobrenadante foram carregados para cada ponto de tempo.[038] Figure 1 shows the time course of fermentation by SDS-PAGE. Culture supernatant samples were collected at the indicated times post-methanol induction and size-fractionated by 4%-12% PAGE, stained with Coomassie Blue, destained, and scanned. Comparable volumes of supernatant were loaded for each time point.

[039] A Figura 2 mostra o cromatograma e SDS-PAGE da coluna MMC. Amostras do produto em pool foram coletadas e fracionadas por tamanho por 4%-12% PAGE, coradas com Coomassie Blue, descoradas e escaneadas. A quantidade de proteína carregada para cada canaleta é indicada.[039] Figure 2 shows the chromatogram and SDS-PAGE of the MMC column. Pooled product samples were collected and size fractionated by 4%-12% PAGE, stained with Coomassie Blue, destained and scanned. The amount of protein loaded into each channel is indicated.

[040] A Figura 3 mostra o cromatograma e SDS-PAGE da coluna Q HyperD F. Amostras do produto em pool foram coletadas e fracionadas por tamanho por 4%-12% PAGE, coradas com Coomassie Blue, descoradas e escaneadas. A quantidade de proteína carregada para cada canaleta é indicada.[040] Figure 3 shows the chromatogram and SDS-PAGE of the Q HyperD F column. Pooled product samples were collected and size fractionated by 4%-12% PAGE, stained with Coomassie Blue, destained and scanned. The amount of protein loaded into each channel is indicated.

[041] A Figura 4 mostra uma ampliação do SDS-PAGE da coluna QHD mostrado na Figura 3 para destacar a banda dupla do produto.[041] Figure 4 shows an enlargement of the SDS-PAGE of the QHD column shown in Figure 3 to highlight the double band of the product.

[042] A Figura 5 mostra os cromatogramas e SDS-PAGE Sephacryl S100HR. Amostras do produto em pool foram coletadas e fracionadas por tamanho por 4%-12% PAGE, coradas com Coomassie Blue, descoradas e escaneadas. A quantidade de proteína carregada para cada canaleta é indicada.[042] Figure 5 shows the Sephacryl S100HR chromatograms and SDS-PAGE. Pooled product samples were collected and size fractionated by 4%-12% PAGE, stained with Coomassie Blue, destained and scanned. The amount of protein loaded into each channel is indicated.

[043] A Figura 6 mostra o SDS-PAGE da matéria-prima. Uma amostra da matéria-prima foi recém-descongelada ou armazenada por 14 dias e preparada para fracionamento por tamanho por 4%-12% PAGE, corada com Coomassie Blue, descorada e escaneada. A quantidade de proteína carregada para cada canaleta é indicada.[043] Figure 6 shows the SDS-PAGE of the raw material. A sample of the raw material was freshly thawed or stored for 14 days and prepared for size fractionation by 4%-12% PAGE, stained with Coomassie Blue, destained and scanned. The amount of protein loaded into each channel is indicated.

[044] A Figura 7 apresenta um Western Blot da matéria- prima. A matéria-prima foi fracionada por tamanho por 4%-12% PAGE, transferida para membrana de PVDF e incubada com Ab 1° anti-CSP produzido em camundongo, lavada com TBS, incubada com Ab 2° anti-IgG de camundongo conjugado com HRP, lavada e desenvolvida usando TMB colorimétrico para visualizar CSP. A quantidade de proteína carregada para cada canaleta é indicada.[044] Figure 7 shows a Western Blot of the raw material. The raw material was fractionated by size by 4%-12% PAGE, transferred to PVDF membrane and incubated with mouse anti-CSP Ab 1°, washed with TBS, incubated with mouse anti-IgG Ab 2° conjugated with HRP, washed and developed using colorimetric TMB to visualize CSP. The amount of protein loaded into each channel is indicated.

[045] A Figura 8 apresenta a espectroscopia de massa intacta da matéria-prima. A matéria-prima foi dessalinizada e armazenada por aproximadamente quatro dias a 4 °C antes da análise por espectroscopia de massa de tempo de voo de ionização por eletropulverização (ESI-TOF).[045] Figure 8 shows the intact mass spectroscopy of the raw material. The feedstock was desalted and stored for approximately four days at 4°C prior to electrospray ionization time-of-flight (ESI-TOF) mass spectroscopy analysis.

[046] A Figura 9 mostra o SDS-PAGE do estudo de estabilidade. Amostras de matéria-prima tomadas no intervalo de tempo indicado foram preparadas para fracionamento por tamanho por 4%-12% PAGE, coradas com Coomassie Blue, descoradas e escaneadas. A quantidade de proteína carregada é mostrada.[046] Figure 9 shows the SDS-PAGE of the stability study. Raw material samples taken at the indicated time interval were prepared for size fractionation by 4%-12% PAGE, stained with Coomassie Blue, bleached and scanned. The amount of protein loaded is shown.

[047] A Figura 10 mostra os resultados do ensaio de imunogenicidade descrito no Exemplo 2, para os dias 42, 63 e 116. A comparação entre os três gráficos mostra que houve aumento significativo dos títulos de anticorpos em cada animal dos Grupos 2 e 3 após a terceira dose.[047] Figure 10 shows the results of the immunogenicity assay described in Example 2, for days 42, 63 and 116. Comparison between the three graphs shows that there was a significant increase in antibody titers in each animal in Groups 2 and 3 after the third dose.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃODETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

[048] A presente invenção refere-se ao desenvolvimento de proteínas recombinantes de variantes alélicas do domínio central da proteína circunsporozoíta (CSP) de Plasmodium vivax utilizadas no preparo de composições imunológicas para fabricação de vacinas capazes de prevenir malária causada por Plasmodium vivax.[048] The present invention refers to the development of recombinant proteins from allelic variants of the central domain of the circumsporozoite protein (CSP) of Plasmodium vivax used in the preparation of immunological compositions for the manufacture of vaccines capable of preventing malaria caused by Plasmodium vivax.

[049] Assim, em uma primeira modalidade, a presente invenção refere-se a um processo para produção e purificação de uma proteína recombinante compreendendo as etapas: (a) fundir as seguintes regiões: (i) uma região conservada I (RI) da proteína circunsporozoíta (CSP) de P. vivax; (ii) três regiões centrais de repetição de três diferentes alelos (VK210, VK247 e P. vivax-like) de CSP de P. vivax; e (iii) a região do domínio C-terminal de PvCSP; (b) purificar a proteína recombinante através das seguintes etapas em coluna de cromatografia: (b.i) filtrar, diluir ou ajustar uma solução compreendendo a proteína recombinante; (b.ii) carregar a solução obtida na etapa (b.i) em uma primeira coluna de cromatografia; (b.iii) submeter o produto da etapa (b.ii) à ultrafiltração; (b.iv) carregar o produto resultante da etapa (b.iii) em uma segunda coluna de cromatografia; (b.v) submeter o produto da etapa (b.iv) à ultrafiltração; (b.vi) carregar o produto resultante da etapa (b.v) em uma terceira coluna de cromatografia; e (b.vii) submeter o produto da etapa (b.vi) à ultrafiltração.[049] Thus, in a first embodiment, the present invention refers to a process for producing and purifying a recombinant protein comprising the steps: (a) fusing the following regions: (i) a conserved region I (RI) of circumsporozoite protein (CSP) of P. vivax; (ii) three central repeat regions from three different alleles (VK210, VK247 and P. vivax-like) of P. vivax CSP; and (iii) the C-terminal domain region of PvCSP; (b) purify the recombinant protein through the following steps in a chromatography column: (b.i) filter, dilute or adjust a solution comprising the recombinant protein; (b.ii) loading the solution obtained in step (b.i) into a first chromatography column; (b.iii) subject the product from step (b.ii) to ultrafiltration; (b.iv) loading the product resulting from step (b.iii) into a second chromatography column; (b.v) subjecting the product from step (b.iv) to ultrafiltration; (b.vi) loading the product resulting from step (b.v) into a third chromatography column; and (b.vii) subjecting the product from step (b.vi) to ultrafiltration.

[050] Em que preferencialmente a primeira coluna de cromatografia é Capto MMC; a segunda coluna de cromatografia é Q HyperD F; e a terceira coluna de cromatografia é Sephacryl S100 HR.[050] Wherein preferably the first chromatography column is Capto MMC; the second chromatography column is Q HyperD F; and the third chromatography column is Sephacryl S100 HR.

[051] Além disso, ressalta-se que a proteína recombinante produzida é expressa em Pichia pastoris e é parcial ou totalmente desprovida de histidina nas extremidades C e/ou N-terminais. Preferencialmente, a referida proteína recombinante é expressa em Pichia pastoris e é totalmente desprovida de histidina na extremidade C- terminal.[051] Furthermore, it is noteworthy that the recombinant protein produced is expressed in Pichia pastoris and is partially or completely devoid of histidine at the C and/or N-terminal ends. Preferably, said recombinant protein is expressed in Pichia pastoris and is completely devoid of histidine at the C-terminal end.

[052] Assim, em um segunda modalidade a presente invenção refere-se à proteína recombinante produzida compreendendo a sequência SEQ ID No: 1.[052] Thus, in a second embodiment, the present invention refers to the recombinant protein produced comprising the sequence SEQ ID No: 1.

[053] Em uma terceira modalidade, a presente invenção refere-se a uma composição imunobiológica compreendendo a proteína recombinante conforme previamente descrita e um adjuvante selecionado do grupo consistindo principalmente em Poly-ICLC, Montanide ISA 720, Addavax, MF59, MPLA, Matrix- M, CPG-ODN e Hidróxido de Alumínio, preferencialmente o Poly- ICLC.[053] In a third embodiment, the present invention relates to an immunobiological composition comprising the recombinant protein as previously described and an adjuvant selected from the group consisting mainly of Poly-ICLC, Montanide ISA 720, Addavax, MF59, MPLA, Matrix- M, CPG-ODN and Aluminum Hydroxide, preferably Poly-ICLC.

[054] O adjuvante Poly-ICLC (Hiltonol®), ou ácido polinossínico-policitidílico estabilizado com poli-L-lisina e carboximetilcelulose, é um ácido ribonucleico de fita dupla (dsRNA) sintético mímico viral terapêutico “direcionado ao hospedeiro” e padrão molecular associado a patógenos (PAMP), com efeitos de amplo reforço imunológico inato e adaptativo, adjuvante de vacinas, antivirais e antiproliferativos. São mediados parcialmente por sua indução de uma “mistura natural” de interferons (IFNs), citocinas e quimiocinas, ativação de células natural killer, células dendríticas mieloides via TLR3 e MDA5, células TCD4 e TCD8, e ativação de vários sistemas enzimáticos citoplasmáticos e nucleares (oligoadenilato sintetase, a proteína quinase PKR dependente de dsRNA, RIG-I Helicase e MDA5) que estão envolvidos nas defesas antivirais e antitumorais do hospedeiro. O referido adjuvante também possui outras ações regulatórias genéticas amplas.[054] Poly-ICLC adjuvant (Hiltonol®), or polynosinic-polycytidylic acid stabilized with poly-L-lysine and carboxymethylcellulose, is a synthetic double-stranded ribonucleic acid (dsRNA) viral mimic therapeutic “host-directed” and molecular pattern pathogen-associated (PAMP), with broad innate and adaptive immune boosting effects, vaccine adjuvant, antiviral and antiproliferative. They are mediated partially by their induction of a “natural mix” of interferons (IFNs), cytokines and chemokines, activation of natural killer cells, myeloid dendritic cells via TLR3 and MDA5, TCD4 and TCD8 cells, and activation of several cytoplasmic and nuclear enzyme systems (oligoadenylate synthetase, dsRNA-dependent protein kinase PKR, RIG-I Helicase and MDA5) that are involved in host antiviral and antitumor defenses. Said adjuvant also has other broad genetic regulatory actions.

[055] Sabe-se que o Poly-ICLC tem sido desenvolvido para o tratamento de várias indicações de doenças em humanos, principalmente gliomas malignos, câncer, esclerose múltipla e HIV/AIDS, apresentando resultados satisfatórios quanto à tolerância na maioria dos ensaios. Por exemplo, o Poly-ICLC está sendo utilizado como um adjuvante PAMP para várias plataformas de vacina contra o câncer em cerca de três dezenas de ensaios clínicos de Fase I/II em andamento ou recentemente concluídos em pacientes com glioma, hepatoma, linfoma, cânceres de pâncreas, próstata, ovário, mama, cólon e cervical. Mais de 500 pacientes foram tratados com segurança nesses estudos.[055] It is known that Poly-ICLC has been developed for the treatment of various disease indications in humans, mainly malignant gliomas, cancer, multiple sclerosis and HIV/AIDS, presenting satisfactory results regarding tolerance in most trials. For example, Poly-ICLC is being used as a PAMP adjuvant for several cancer vaccine platforms in nearly three dozen ongoing or recently completed Phase I/II clinical trials in patients with glioma, hepatoma, lymphoma, pancreas, prostate, ovary, breast, colon and cervical. More than 500 patients were safely treated in these studies.

[056] Ainda, o Poly-ICLC foi utilizado por via intranasal ou mucosa em extensos estudos de toxicologia pré- clínica formal e desafio viral em camundongos e macacos sem efeitos adversos significativos registrados nas doses clínicas em uso. Estudos em murinos revelaram proteção marcante contra o desafio de outra forma letal com vírus influenza, influenza pandêmica, SARS, vírus Ebola, antraz por inalação, RSV, arbovírus e outros.[056] Furthermore, Poly-ICLC was used intranasally or mucosally in extensive studies of formal preclinical toxicology and viral challenge in mice and monkeys without significant adverse effects recorded at the clinical doses in use. Murine studies have revealed marked protection against otherwise lethal challenge with influenza viruses, pandemic influenza, SARS, Ebola viruses, inhalational anthrax, RSV, arboviruses, and others.

[057] O Poly-ICLC de baixa dosagem administrado por via IM, IV, IN, IT ou SC foi bem tolerado em vários ensaios clínicos de pacientes com vários tipos de câncer e em voluntários normais. Vários estudos adicionais o utilizaram em combinação com várias vacinas contra o câncer ou HIV. Os eventos adversos mais comuns experimentados nesses estudos foram desconforto temporário no local da injeção e mal-estar febril temporário ou sintomas semelhantes aos da gripe. Ocasionalmente, os pacientes em baixa dose de Poly-ICLC desenvolveram uma síndrome semelhante à gripe com febre alta, calafrios e mal-estar. Essa síndrome geralmente se resolve em 12 a 24 horas, responde ao paracetamol e normalmente não reaparece na dosagem subsequente. A dosagem subcutânea, isolada ou com vacina, também pode resultar em eritema transitório no local da injeção.[057] Low-dose Poly-ICLC administered IM, IV, IN, IT or SC has been well tolerated in several clinical trials of patients with various types of cancer and in normal volunteers. Several additional studies have used it in combination with various cancer or HIV vaccines. The most common adverse events experienced in these studies were temporary discomfort at the injection site and temporary feverish malaise or flu-like symptoms. Occasionally, patients on low dose Poly-ICLC have developed a flu-like syndrome with high fever, chills, and malaise. This syndrome usually resolves within 12 to 24 hours, responds to acetaminophen, and typically does not recur on subsequent dosing. Subcutaneous dosing, alone or with vaccine, may also result in transient erythema at the injection site.

[058] Por fim, em uma quarta e quinta modalidades, a presente invenção refere-se ao uso da proteína recombinante para produção da composição imunobiológica, bem como ao uso da composição imunobiológica para fabricação de vacinas para prevenção de malária causada por P. vivax.[058] Finally, in a fourth and fifth embodiments, the present invention refers to the use of the recombinant protein for the production of the immunobiological composition, as well as the use of the immunobiological composition for the manufacture of vaccines for the prevention of malaria caused by P. vivax .

[059] Para permitir uma melhor compreensão da presente invenção e demonstrar claramente os avanços técnicos obtidos, são apresentados abaixo, como exemplos, os resultados dos diferentes ensaios pré-clínicos efetuados.[059] To allow a better understanding of the present invention and clearly demonstrate the technical advances obtained, the results of the different pre-clinical trials carried out are presented below, as examples.

EXEMPLOS DA INVENÇÃOEXAMPLES OF THE INVENTION

[060] Os exemplos a seguir têm o intuito apenas de ilustrar, sem limitar o escopo da presente invenção. Quaisquer variações passíveis de serem realizadas por um técnico no assunto devem ser consideradas como dentro do escopo, âmbito e alcance da presente invenção.[060] The following examples are intended only to illustrate, without limiting the scope of the present invention. Any variations capable of being carried out by a person skilled in the art must be considered to be within the scope, scope and scope of the present invention.

Exemplo 1: Expressão em Pichia pastorisExample 1: Expression in Pichia pastoris Fermentação das leveduras em biorreatorFermentation of yeast in a bioreactor

[061] O crescimento em frascos de cultura foi conduzido em duas etapas para levar a cultura até a densidade celular desejada para inoculação no fermentador. O frasco de cultura com sanca inicial de 250 mL continha 50 mL de meio BMGY (buffered media glycerol yeast extract) e foi inoculado com uma colônia de uma placa de ágar. A cultura foi incubada por 24 horas a 28°C e 250 rpm. Quando atingiu a DO600 > 2, 1 mL de cultura foi transferido do frasco com 50 mL para 600 mL de BMGY em um frasco com sanca de 2 L. A cultura foi então incubada por 24 horas a 28°C e 250 rpm. Assim que a cultura atingiu a DO600 > 5, todo o conteúdo foi transferido para um frasco de vidro de 1 L estéril equipado com tubos de silicone. Todo o conteúdo do frasco de vidro foi usado para inocular um fermentador contendo 10 L de meio salino basal suplementado com 4,35 mL/L de solução salina PTM1 e 5% do agente antiespumante KFO673. Antes da inoculação, o meio salino basal (BSM, do inglês “basal salts medium”) foi esterilizado a 122°C por 30 minutos e 200 rpm por vapor no local (SIP, do inglês “steam-in-place”).[061] Growth in culture flasks was conducted in two steps to bring the culture to the desired cell density for inoculation in the fermentor. The 250 mL initial culture flask contained 50 mL of BMGY medium (buffered media glycerol yeast extract) and was inoculated with a colony from an agar plate. The culture was incubated for 24 hours at 28°C and 250 rpm. When it reached OD600 > 2, 1 mL of culture was transferred from the 50 mL flask to 600 mL of BMGY in a 2 L flask with a 2 L crown. The culture was then incubated for 24 hours at 28°C and 250 rpm. Once the culture reached OD600 > 5, the entire contents were transferred to a sterile 1 L glass flask equipped with silicone tubing. The entire contents of the glass flask were used to inoculate a fermenter containing 10 L of basal saline medium supplemented with 4.35 mL/L of PTM1 saline and 5% of the antifoaming agent KFO673. Before inoculation, the basal salt medium (BSM) was sterilized at 122°C for 30 minutes and 200 rpm by steam-in-place (SIP).

[062] As fermentações foram conduzidas a 30°C com o fluxo de ar fixado em 10 L/min e a pressão definida em 0,20 bar. O pH durante a fase de produção foi mantido em 5,0 usando hidróxido de amônio a 28-30% e o oxigênio dissolvido foi mantido a 40% com a agitação ajustada em cascata de 400 - 1200 rpm e o oxigênio ajustado em cascata de 1 - 30 L/min. Quando se observou um pico na DO, iniciou-se a alimentação com glicerol com uma solução de glicerol a 63% (m/v) na taxa de 20 g/L/h. Após uma hora, a taxa de alimentação com glicerol foi reduzida de 20 g/L/h para 0 g/L/h ao longo de três horas e a indução foi iniciada com a quantidade de 1,5 mL/L de metanol.[062] Fermentations were conducted at 30°C with the air flow set at 10 L/min and the pressure set at 0.20 bar. The pH during the production phase was maintained at 5.0 using 28-30% ammonium hydroxide and the dissolved oxygen was maintained at 40% with agitation set at a cascade of 400 - 1200 rpm and oxygen set at a cascade of 1 - 30 L/min. When a peak in OD was observed, glycerol feeding was started with a 63% (w/v) glycerol solution at a rate of 20 g/L/h. After one hour, the glycerol feeding rate was reduced from 20 g/L/h to 0 g/L/h over three hours and induction was started with the amount of 1.5 mL/L methanol.

[063] A alimentação com metanol foi iniciada assim que a quantidade inicial de metanol foi consumida. A alimentação com metanol consistiu em suplementação de metanol em 12 mL/L de sais PTM1. A taxa de alimentação com metanol foi aumentada exponencialmente usando uma taxa de crescimento de 0,02 h-1 e uma taxa de consumo de 0,014 gmetanol/h*gPichia. A indução foi conduzida por 72 horas. A densidade óptica da cultura fermentada foi determinada usando o espectrofotômetro Carry 50 no comprimento de onda de 600 nm (DO600) em uma cubeta com percurso óptico de 10 mm. As densidades ópticas das amostras ao longo do tempo de fermentação foram obtidas subtraindo-se a DO600 do meio da DO600 da cultura usando água como controle. O SDS-PAGE das amostras ao longo do tempo foi apresentado na Figura 1.[063] Methanol feeding was started as soon as the initial amount of methanol was consumed. Methanol feeding consisted of methanol supplementation in 12 mL/L of PTM1 salts. The methanol feeding rate was increased exponentially using a growth rate of 0.02 h-1 and a consumption rate of 0.014 gmethanol/h*gPichia. Induction was conducted for 72 hours. The optical density of the fermented culture was determined using the Carry 50 spectrophotometer at a wavelength of 600 nm (OD600) in a cuvette with an optical path length of 10 mm. The optical densities of the samples over the fermentation time were obtained by subtracting the OD600 of the medium from the OD600 of the culture using water as a control. SDS-PAGE of samples over time was presented in Figure 1.

Purificação e caracterização da proteína expressa em Pichia pastorisPurification and characterization of the protein expressed in Pichia pastoris

[064] O objetivo da purificação era produzir pelo menos 30 mg de antígeno da proteína circunsporozoíta de P. vivax purificada expressa em Pichia pastoris e pelo menos 95% de pureza por SDS-PAGE. Para isso, foi utilizado um processo de purificação baseado em três colunas, cujas etapas são descritas a seguir.[064] The objective of purification was to produce at least 30 mg of purified P. vivax circumsporozoite protein antigen expressed in Pichia pastoris and at least 95% purity by SDS-PAGE. For this, a purification process based on three columns was used, the steps of which are described below.

[065] Diluição do sobrenadante: o processo começou pela remoção de 200,4 mL do sobrenadante congelado (Lote USP-FDL-001). O sobrenadante foi descongelado durante um período de duas horas à temperatura ambiente. Este foi então ajustado pela adição de 1400 mL de água para injeção (WFI; 7mL/mL sobrenadante), 2.000 mL de succinato 100 mM, pH 4,0 (10mL/mL) e 400 mL de cloreto de sódio 2M (2mL/mL) e deixou- se em mistura durante aproximadamente cinco minutos. A solução resultante não foi filtrada novamente, pois, era límpida e havia sido previamente filtrada durante a colheita.[065] Dilution of the supernatant: the process began by removing 200.4 mL of the frozen supernatant (Lot USP-FDL-001). The supernatant was thawed over a period of two hours at room temperature. This was then adjusted by adding 1400 mL of water for injection (WFI; 7mL/mL supernatant), 2000 mL of 100 mM succinate, pH 4.0 (10mL/mL), and 400 mL of 2M sodium chloride (2mL/mL ) and left to mix for approximately five minutes. The resulting solution was not filtered again, as it was clear and had been previously filtered during collection.

[066] Capto MMC: o sobrenadante ajustado foi carregado em uma coluna Capto MMC de 103 mL (GE Healthcare, 17-5317) (2,6 x 18 cm) que foi previamente limpa com hidróxido de sódio 1N e equilibrada com 3 volumes de coluna (CV) de succinato de sódio 100 mM, fosfato de sódio 25 mM, CAPS 25 mM, em pH 4,0 a 600 cm/h (53 mL/min). Todas as etapas para a coluna Capto MMC foram realizadas a 600 cm/h.[066] Capto MMC: the adjusted supernatant was loaded onto a 103 mL Capto MMC column (GE Healthcare, 17-5317) (2.6 x 18 cm) that was previously cleaned with 1N sodium hydroxide and equilibrated with 3 volumes of column (CV) of 100 mM sodium succinate, 25 mM sodium phosphate, 25 mM CAPS, at pH 4.0 at 600 cm/h (53 mL/min). All steps for the Capto MMC column were performed at 600 cm/h.

[067] Todas as etapas de cromatografia e ultrafiltração foram realizadas à temperatura ambiente (aproximadamente 19 °C), a menos que indicado de outra forma.[067] All chromatography and ultrafiltration steps were carried out at room temperature (approximately 19 °C), unless otherwise indicated.

[068] Após o carregamento, a coluna foi lavada com 5 CV de succinato de sódio 100 mM, fosfato de sódio 25 mM, CAPS 25 mM, em pH 4,0. O produto ligado foi eluído por um gradiente linear de 20 CV indo de succinato de sódio 100 mM, fosfato de sódio 25 mM, CAPS 25 mM, em pH 4,0 a succinato de sódio 25 mM, fosfato de sódio 25 mM, CAPS 100 mM, cloreto de sódio 2M, em pH 10,0. Uma vez que o UV280 começou a aumentar, quatro frações foram coletadas até que o UV280 retornou à linha de base.[068] After loading, the column was washed with 5 CV of 100 mM sodium succinate, 25 mM sodium phosphate, 25 mM CAPS, at pH 4.0. The bound product was eluted by a 20 CV linear gradient going from 100 mM sodium succinate, 25 mM sodium phosphate, 25 mM CAPS, at pH 4.0 to 25 mM sodium succinate, 25 mM sodium phosphate, CAPS 100 mM, 2M sodium chloride, at pH 10.0. Once UV280 began to increase, four fractions were collected until UV280 returned to baseline.

[069] As frações foram analisadas via BCA, SDS-PAGE e RP-HPLC. Com base em BCA e SDS-PAGE, as frações 1 e 2 foram colocadas em pool e resultaram em um volume de pool de MMC de 1000 mL. O pool de MMC foi armazenado durante a noite a 4 °C.[069] The fractions were analyzed via BCA, SDS-PAGE and RP-HPLC. Based on BCA and SDS-PAGE, fractions 1 and 2 were pooled and resulted in an MMC pool volume of 1000 mL. The MMC pool was stored overnight at 4°C.

[070] UFDF#1: O pool de MMC foi concentrado a aproximadamente 1 mg/mL e diafiltrado com cinco volumes de fosfato de sódio 20 mM, EDTA 2 mM, em pH 7,0. A concentração foi realizada usando membranas 2 x 0,1 m2 5 kDa Biomax (Millipore, P2B005A01) com ajustes de pressão de entrada/saída de 42 e 30 psi, respectivamente. Antes da utilização, o sistema foi limpo com hidróxido de sódio 0,5 N e depois equilibrado com fosfato de sódio 20 mM, em pH 7,0. Os 300 mL de retentado resultantes tinham um pH de 6,9 e uma condutividade de 3,2 mS/cm. Nenhuma precipitação foi observada durante esta etapa do processo. O retentado foi armazenado durante a noite a 4 °C.[070] UFDF#1: The MMC pool was concentrated to approximately 1 mg/mL and diafiltered with five volumes of 20 mM sodium phosphate, 2 mM EDTA, at pH 7.0. Concentration was performed using 2 x 0.1 m2 5 kDa Biomax membranes (Millipore, P2B005A01) with inlet/outlet pressure settings of 42 and 30 psi, respectively. Before use, the system was cleaned with 0.5 N sodium hydroxide and then equilibrated with 20 mM sodium phosphate at pH 7.0. The resulting 300 mL of retentate had a pH of 6.9 and a conductivity of 3.2 mS/cm. No precipitation was observed during this stage of the process. The retentate was stored overnight at 4°C.

[071] Q HyperD F: O retentado UFDF#1 foi carregado em uma coluna Q HyperD F de 42 mL (Pall, 20066-023) (2,6 x 8 cm) que foi previamente limpa com hidróxido de sódio 1N/cloreto de sódio 1M e equilibrada com 1 CV de fosfato de sódio 20 mM, cloreto de sódio 1M, em pH 7,0 seguido por 3 CV de fosfato de sódio 20 mM, pH 7,0 a 150 cm/h (13 mL/min). Todas as etapas para a coluna Q HyperD F foram realizadas a 150 cm/h. A CSP não se liga a esta resina, então todo o material que flui através da resina foi coletado como produto. Após o carregamento, a coluna foi lavada com 5 CV de fosfato de sódio 20 mM, em pH 7,0. O material foi coletado até que o UV280 retornasse à linha de base. O produto do fluxo (296 mL) foi armazenado durante a noite a 4 °C. A resina foi regenerada por eluição de contaminantes de ligação com 5 CV de fosfato de sódio 20 mM, cloreto de sódio 1 M, em pH 7,0.[071] Q HyperD F: The UFDF#1 retentate was loaded onto a 42 mL Q HyperD F column (Pall, 20066-023) (2.6 x 8 cm) that was previously cleaned with 1N sodium hydroxide/sodium chloride 1M sodium and equilibrated with 1 CV of 20 mM sodium phosphate, 1M sodium chloride, at pH 7.0 followed by 3 CV of 20 mM sodium phosphate, pH 7.0 at 150 cm/h (13 mL/min) . All steps for the Q HyperD F column were performed at 150 cm/h. CSP does not bond with this resin, so all material flowing through the resin was collected as product. After loading, the column was washed with 5 CV of 20 mM sodium phosphate at pH 7.0. Material was collected until UV280 returned to baseline. The flow-through product (296 mL) was stored overnight at 4 °C. The resin was regenerated by eluting binding contaminants with 5 CV of 20 mM sodium phosphate, 1 M sodium chloride, at pH 7.0.

[072] UFDF#2: O produto do fluxo (296 mL) através da coluna Q HyperD F foi concentrado usando uma membrana Pellicon XL de 5 kDa (Millipore, PXB005A50) para 60 mL. Antes da utilização, este sistema foi limpo com hidróxido de sódio 0,5N e depois equilibrado com fosfato de sódio 20 mM, cloreto de sódio 150 mM, em pH 7,4. Nenhuma precipitação foi observada.[072] UFDF#2: The flow product (296 mL) through the Q HyperD F column was concentrated using a 5 kDa Pellicon XL membrane (Millipore, PXB005A50) to 60 mL. Before use, this system was cleaned with 0.5N sodium hydroxide and then equilibrated with 20 mM sodium phosphate, 150 mM sodium chloride, at pH 7.4. No precipitation was observed.

[073] Sephacryl S100 HR: Antes do uso, uma coluna de Sephacryl S100HR de 1374 mL (GE Healthcare, 17-0612) (50 x 70 cm) foi limpa com hidróxido de sódio 0,2N e equilibrada com 2 CV de fosfato de sódio 20 mM, sódio cloreto 150 mM, em pH 7,4 corrido a 40 cm/h (13 mL/min). Todo o processamento com esta coluna foi executado nesta taxa de fluxo. Uma alíquota de 148 mL do fluxo através de Q HyperD F (<4% CV) foi carregada diretamente na coluna. Assim que o UV280 começou a aumentar, três frações foram coletadas. O produto eluiu como dois picos, fração 1 e fração 2. Um segundo ciclo foi executado e as frações correspondentes de cada ciclo foram colocadas em pool e armazenadas congeladas a -80 °C.[073] Sephacryl S100 HR: Before use, a 1374 mL Sephacryl S100HR column (GE Healthcare, 17-0612) (50 x 70 cm) was cleaned with 0.2N sodium hydroxide and equilibrated with 2 CV of sodium phosphate. 20 mM sodium, 150 mM sodium chloride, at pH 7.4 run at 40 cm/h (13 mL/min). All processing with this column was performed at this flow rate. A 148 mL aliquot of the flow through Q HyperD F (<4% CV) was loaded directly onto the column. As UV280 began to increase, three fractions were collected. The product eluted as two peaks, fraction 1 and fraction 2. A second cycle was performed and the corresponding fractions from each cycle were pooled and stored frozen at -80 °C.

[074] UFDF#3: foi feito um pool dos dois picos de produto, que foram analisados como um único produto. As frações foram descongeladas e colocadas em pool para um volume total de 475 mL. Este material foi então concentrado para aproximadamente 1 mg/mL usando o mesmo sistema de membrana 2 x 0,1 m2 5 kDa usado para UFDF#1 após limpeza com hidróxido de sódio 0,5 N e, em seguida, equilíbrio com fosfato de sódio 20 mM, cloreto de sódio 150 mM, em pH 7,4.[074] UFDF#3: a pool of the two product peaks was made, which were analyzed as a single product. Fractions were thawed and pooled to a total volume of 475 mL. This material was then concentrated to approximately 1 mg/mL using the same 2 x 0.1 m2 5 kDa membrane system used for UFDF#1 after cleaning with 0.5 N sodium hydroxide and then equilibration with sodium phosphate. 20 mM, 150 mM sodium chloride, at pH 7.4.

[075] Bulking: Todas as manipulações abertas do produto foram realizadas dentro de um gabinete de biossegurança Classe 100. O retentado foi 0,2 μm filtrado com um filtro Acropak 20 (Pall, 12201) usando uma seringa estéril de 60 mL em recipientes estéreis de 15 mL. O material filtrado foi dividido em alíquotas de aproximadamente 5 mL em 39 tubos de polipropileno (15 mL, Falcon, 352097) e armazenado a -80 °C. Um balanço de massa do material bruto mostra um preenchimento total de 195 mL. O teste da matéria- prima incluiu endotoxina (LAL), biocarga, proteína da célula hospedeira, SDS-PAGE, BCA e espectroscopia de massa intacta.[075] Bulking: All open manipulations of the product were performed within a Class 100 biosafety cabinet. The retentate was 0.2 μm filtered with an Acropak 20 filter (Pall, 12201) using a sterile 60 mL syringe into sterile containers of 15 mL. The filtered material was divided into aliquots of approximately 5 mL in 39 polypropylene tubes (15 mL, Falcon, 352097) and stored at -80 °C. A mass balance of the raw material shows a total fill of 195 mL. Raw material testing included endotoxin (LAL), bioburden, host cell protein, SDS-PAGE, BCA and intact mass spectroscopy.

[076] A Figura 1 apresenta um decurso do tempo da fermentação mostrando que o produto estava presente nas células.[076] Figure 1 shows a time course of fermentation showing that the product was present in the cells.

[077] A expressão de CSP em Pichia pastoris foi suficiente para gerar a quantidade de material requerida. De 200 mL de sobrenadante, foram produzidos 153 mg de proteína purificada (0,765 mg CSP/mL de sobrenadante). O processamento através das três primeiras colunas levou quatro dias com etapas de espera durante a noite armazenadas a 4 °C. Os rendimentos foram melhores do que o esperado, pois o processo não foi otimizado.[077] The expression of CSP in Pichia pastoris was sufficient to generate the amount of material required. From 200 mL of supernatant, 153 mg of purified protein was produced (0.765 mg CSP/mL of supernatant). Processing through the first three columns took four days with overnight holding steps stored at 4°C. Yields were better than expected as the process was not optimized.

[078] A coluna MMC foi capaz de remover a maioria das proteínas da célula hospedeira contaminantes como apresentado na Figura 2. Esta coluna utiliza interação iônica e interação hidrofóbica para separar proteínas. Antes de realizar a etapa de cromatografia de exclusão de tamanho, o produto em pool foi concentrado a aproximadamente 5 mg/mL para minimizar o volume de carga.[078] The MMC column was able to remove most of the contaminating host cell proteins as shown in Figure 2. This column uses ionic interaction and hydrophobic interaction to separate proteins. Before performing the size exclusion chromatography step, the pooled product was concentrated to approximately 5 mg/mL to minimize loading volume.

[079] A Figura 3 apresenta os resultados da coluna Q hyperD F. Esta etapa é realizada para remover as impurezas de peso molecular superior restantes. Uma quantidade significativa de CSP é perdida durante esta etapa e seria um foco de otimização futura. É evidente neste ponto da purificação que duas bandas de proteínas estão presentes no produto em pool. Também parece que a proteína de menor tamanho das duas pode se ligar à coluna Q mais do que proteína de maior tamanho, vide a Figura 4.[079] Figure 3 presents the results of the Q hyperD F column. This step is performed to remove the remaining higher molecular weight impurities. A significant amount of CSP is lost during this step and would be a focus for future optimization. It is evident at this point in the purification that two protein bands are present in the pooled product. It also appears that the smaller protein of the two may bind to the Q column more than the larger protein, see Figure 4.

[080] Depois de passar pelas três primeiras colunas, o produto eluiu em HPLC de exclusão de tamanho como dois picos. Dois ciclos foram realizados para a coluna de exclusão de tamanho e ambos os cromatogramas parecem muito semelhantes (Figura 5). As duas frações foram analisadas por meio de espectroscopia de massa intacta para determinar se eram adequadas para uso. Ambas foram consideradas aceitáveis e foram colocadas em pool.[080] After passing through the first three columns, the product eluted in size exclusion HPLC as two peaks. Two cycles were performed for the size exclusion column and both chromatograms look very similar (Figure 5). The two fractions were analyzed using intact mass spectroscopy to determine whether they were suitable for use. Both were considered acceptable and were placed in a pool.

[081] A Tabela 1 abaixo reúne os resultados de purificação para cada etapa do processo, enquanto a Tabela 2 mostra resultados de análise da matéria-prima. Tabela 1 *Pureza baseada em densitometria com carga > 6μg por canaleta, corante de Coomassie. Tabela 2 [081] Table 1 below brings together the purification results for each stage of the process, while Table 2 shows raw material analysis results. Table 1 *Purity based on densitometry with load > 6μg per channel, Coomassie dye. Table 2

[082] Um total de 153 mg de CSP purificada (98% de pureza) foi obtido de 200 mL de sobrenadante de Pichia pastoris. O teste analítico da proteína purificada mostrou que o produto tinha baixa contaminação por endotoxinas (Tabela 2). Durante o teste de matéria-prima, uma amostra que foi deixada a 4 °C por aproximadamente 1 semana exibiu degradação (Figura 6). Um estudo de estabilidade a 4 °C foi realizado para confirmar esta observação e avaliar a degradação ao longo do tempo (Figura 9). O produto mostrou sinais de degradação após um dia e a degradação lenta, mas consistente, continuou resultando em dois fragmentos de aproximadamente 25 kDa e 10 kDa. O desenvolvimento de processo adicional é necessário para melhorar o rendimento geral e para remover a protease putativa que causa degradação. Deve ser observado que a espectroscopia de massa foi realizada após 4 dias de armazenamento a 4 °C antes da realização do estudo de estabilidade. Pouca ou nenhuma degradação foi observada quando o produto foi armazenado a -80 °C.[082] A total of 153 mg of purified CSP (98% purity) was obtained from 200 mL of Pichia pastoris supernatant. Analytical testing of the purified protein showed that the product had low endotoxin contamination (Table 2). During raw material testing, a sample that was left at 4°C for approximately 1 week exhibited degradation (Figure 6). A stability study at 4 °C was performed to confirm this observation and evaluate degradation over time (Figure 9). The product showed signs of degradation after one day and slow but consistent degradation continued resulting in two fragments of approximately 25 kDa and 10 kDa. Additional process development is needed to improve overall yield and to remove the putative protease that causes degradation. It should be noted that mass spectroscopy was performed after 4 days of storage at 4 °C before carrying out the stability study. Little or no degradation was observed when the product was stored at -80 °C.

Exemplo 2: Imunogenicidade após injeção subcutânea da vacina CSP de Plasmodium vivax em camundongos C57BL/6 machos e fêmeasExample 2: Immunogenicity after subcutaneous injection of the Plasmodium vivax CSP vaccine in male and female C57BL/6 mice

[083] O objetivo do ensaio foi avaliar a resposta do anticorpo após a administração de três doses da composição imunobiológica descrita na presente invenção por injeção subcutânea em camundongos C57BL/6. O adjuvante selecionado nesse ensaio foi Poly-ICLC. Os camundongos C57BL/6 foram selecionados porque representam um modelo adequado e bem estabelecido para avaliar a resposta imune a uma vacina específica e para fornecer uma previsão da resposta em humanos.[083] The objective of the assay was to evaluate the antibody response after the administration of three doses of the immunobiological composition described in the present invention by subcutaneous injection in C57BL/6 mice. The adjuvant selected in this trial was Poly-ICLC. C57BL/6 mice were selected because they represent a suitable and well-established model to evaluate the immune response to a specific vaccine and to provide a prediction of the response in humans.

[084] Os animais foram inicialmente aceitos no pool de randomização com base em pesos corporais pré-estudo e exames físicos. Os animais foram designados a grupos de estudo usando números aleatórios gerados por computador, de modo que o peso corporal médio de cada grupo não fosse estatisticamente diferente (p < 0,05) da média de controle. Machos e fêmeas foram randomizados separadamente e foi atribuído um número único a cada animal de estudo. Sessenta camundongos C57BL/6 (30/sexo) foram atribuídos aleatoriamente a 3 grupos (10 animais/sexo/grupo). Na primeira dose, todos os camundongos possuíam idade entre 7 e 8 semanas; os machos pesavam entre 21,1 e 26,9 g e as fêmeas, entre 17,4 e 20,8 g.[084] Animals were initially accepted into the randomization pool based on pre-study body weights and physical examinations. Animals were assigned to study groups using computer-generated random numbers so that the mean body weight of each group was not statistically different (p < 0.05) from the control mean. Males and females were randomized separately and each study animal was assigned a unique number. Sixty C57BL/6 mice (30/sex) were randomly assigned to 3 groups (10 animals/sex/group). At the first dose, all mice were between 7 and 8 weeks old; males weighed between 21.1 and 26.9 g and females weighed between 17.4 and 20.8 g.

[085] A tabela 3 abaixo mostra as informações da proteína testada, do adjuvante e diluente usados na composição. A proteína CSP de P. vivax e o adjuvante foram considerados 100% puros para fins de formulação. Tabela 3 [085] Table 3 below shows information on the tested protein, adjuvant and diluent used in the composition. The P. vivax CSP protein and adjuvant were considered 100% pure for formulation purposes. Table 3

[086] O adjuvante foi fornecido na concentração de 2 mg/mL. As diluições do adjuvante foram feitas com PBS estéril usando procedimentos assépticos para fornecer concentrações de 0,5 mg/mL para o Grupo 1 e 1 mg/mL para os Grupos 2 e 3 em cada dia de dosagem. As composições foram mantidas em gelo úmido durante a dosagem.[086] The adjuvant was supplied at a concentration of 2 mg/mL. Adjuvant dilutions were made with sterile PBS using aseptic procedures to provide concentrations of 0.5 mg/mL for Group 1 and 1 mg/mL for Groups 2 and 3 on each dosing day. The compositions were kept on wet ice during dosing.

[087] As composições foram preparadas em cada dia de dosagem. A CSP de P. vivax de estoque a 0,8 mg/mL foi descongelada à temperatura ambiente e diluída com PBS para fornecer concentrações de 100 μg/mL e 200 μg/mL para os Grupos 2 e 3, respectivamente. Cada um destes foi misturado 1:1 (v:v) com o adjuvante a uma concentração de 1 mg/mL para preparar soluções de dosagem final para administração aos Grupos 2 e 3, respectivamente. Após a preparação, as composições foram colocadas em gelo úmido e usadas em 4 horas.[087] The compositions were prepared on each dosing day. Stock P. vivax CSP at 0.8 mg/mL was thawed at room temperature and diluted with PBS to give concentrations of 100 μg/mL and 200 μg/mL for Groups 2 and 3, respectively. Each of these was mixed 1:1 (v:v) with the adjuvant at a concentration of 1 mg/mL to prepare final dosage solutions for administration to Groups 2 and 3, respectively. After preparation, the compositions were placed on wet ice and used within 4 hours.

[088] Os animais foram administrados com adjuvante (Poly-ICLC) a 50 μg/dose ou vacina de CSP P. vivax/Poly-ICLC a 5/50, ou 10/50 μg/dose por injeção subcutânea no flanco direito nos dias 1 e 43 e no flanco esquerdo no dia 22, totalizando 3 doses. A tabela 4 mostra a designação dos grupos e respectivas doses aplicadas. Tabela 4 [088] The animals were administered with adjuvant (Poly-ICLC) at 50 μg/dose or CSP vaccine P. vivax/Poly-ICLC at 5/50, or 10/50 μg/dose by subcutaneous injection in the right flank on days 1 and 43 and on the left flank on the 22nd, totaling 3 doses. Table 4 shows the designation of the groups and respective doses applied. Table 4

[089] Amostras de sangue foram coletadas nos dias 42 e 63, nos quais os animais não estavam em jejum para coleta. O sangue final foi coletado no dia 116 sob anestesia inalatória 70% CO2/30% O2. Imediatamente após a coleta de sangue final, enquanto sob anestesia, os animais foram sacrificados por luxação cervical e descartados sem necropsia.[089] Blood samples were collected on days 42 and 63, on which the animals were not fasting for collection. Final blood was collected on day 116 under 70% CO2/30% O2 inhalational anesthesia. Immediately after final blood collection, while under anesthesia, animals were sacrificed by cervical dislocation and discarded without necropsy.

[090] Para avaliação da imunogenicidade, as respostas séricas de IgG ao antígeno CSP foram determinadas em camundongos C57BL/6 machos (M) e fêmeas (F) imunizados por injeção subcutânea com proteínas purificadas em combinação com adjuvante Poly-ICLC em comparação com grupos que receberam apenas o adjuvante. A partir do sangue coletado nos dias 42, 63 e 116, o soro foi preparado e armazenado congelado a -75 ± 15 °C até ser enviado ao local de análise, onde foi armazenado a -20 °C até o momento da análise. O título de anticorpo para a proteína homóloga foi determinado por ELISA, e os resultados foram expressos como médias de títulos de IgG (log10 ± SEM). Os resultados mostram que houve aumento dos títulos em cada animal dos Grupos 2 e 3 após a terceira dose (Figura 10), com exceção de duas fêmeas do Grupo 2. Os altos títulos de anticorpos duraram por um período de 116 dias após a primeira imunização. Nenhuma diferença estatisticamente significativa (P> 0,05) foi observada entre os grupos que receberam o antígeno em combinação com o adjuvante no dia 42, 63 ou 116, indicando que os camundongos vacinados com 5 ou 10 μg/dose responderam de maneira semelhante. Da mesma forma, não houve diferença significativa entre os sexos na resposta.[090] To assess immunogenicity, serum IgG responses to CSP antigen were determined in male (M) and female (F) C57BL/6 mice immunized by subcutaneous injection with purified proteins in combination with Poly-ICLC adjuvant compared to groups who received only the adjuvant. From blood collected on days 42, 63 and 116, serum was prepared and stored frozen at -75 ± 15 °C until sent to the analysis site, where it was stored at -20 °C until analysis. The antibody titer to the homologous protein was determined by ELISA, and the results were expressed as mean IgG titers (log10 ± SEM). The results show that there was an increase in titers in each animal in Groups 2 and 3 after the third dose (Figure 10), with the exception of two females in Group 2. The high antibody titers lasted for a period of 116 days after the first immunization . No statistically significant difference (P > 0.05) was observed between the groups receiving the antigen in combination with the adjuvant on day 42, 63, or 116, indicating that mice vaccinated with 5 or 10 μg/dose responded similarly. Likewise, there was no significant difference between the sexes in response.

[091] Durante o ensaio, a coleta de dados eletrônicos, incluindo randomização, formulações de doses e dispensação, dosagem, criação de animais, enriquecimento ambiental, exames físicos, observações ao lado da gaiola, pesos corporais e mudanças de peso corporal foi realizada usando ProvantisTM Versão 8 (Instem LSS, Limited; Stone, Reino Unido). Também foi realizado monitoramento ambiental dos animais durante todo o ensaio, usando o Sistema de Monitoramento Ambiental Rees (Rees Scientific Corporation; Trenton, NJ).[091] During the trial, electronic data collection, including randomization, dose formulations and dispensing, dosing, animal husbandry, environmental enrichment, physical examinations, cageside observations, body weights, and body weight changes was performed using ProvantisTM Version 8 (Instem LSS, Limited; Stone, UK). Environmental monitoring of the animals was also performed throughout the trial using the Rees Environmental Monitoring System (Rees Scientific Corporation; Trenton, NJ).

[092] Os dados coletados também mostram que a administração da vacina CSP de P. vivax em doses até 10/50 μg/dose foi bem tolerada e não teve efeito na mortalidade, exames físicos, observações em gaiolas, pesos corporais ou alterações de peso corporal.[092] The data collected also shows that administration of the P. vivax CSP vaccine at doses up to 10/50 μg/dose was well tolerated and had no effect on mortality, physical examinations, cage observations, body weights or weight changes body.

Exemplo 3: Imunogenicidade após injeção subcutânea da vacina CSP de Plasmodium vivax em coelhos brancos da Nova Zelândia machos e fêmeasExample 3: Immunogenicity after subcutaneous injection of Plasmodium vivax CSP vaccine in male and female New Zealand white rabbits

[093] O objetivo do ensaio foi avaliar a resposta do anticorpo após a administração de quatro doses da composição imunobiológica descrita na presente invenção por injeção subcutânea em coelhos da Nova Zelândia. O adjuvante selecionado nesse ensaio foi o Poly-ICLC.[093] The objective of the trial was to evaluate the antibody response after the administration of four doses of the immunobiological composition described in the present invention by subcutaneous injection in New Zealand rabbits. The adjuvant selected in this trial was Poly-ICLC.

[094] A vacina foi administrada quatro vezes por injeção subcutânea em coelhos brancos da Nova Zelândia, machos e fêmeas, seguida por um período de recuperação de 21 dias. Uma necropsia completa provisória dos primeiros cinco animais/sexo em cada grupo foi realizada no dia 31. Na conclusão do período de tratamento, os animais designados à fase principal (cinco animais/sexo/grupo) foram necropsiados no dia 45, dois dias após a última injeção. Os animais designados para a fase de recuperação foram mantidos por um intervalo de 21 dias sem tratamento para avaliar a persistência ou reversibilidade de quaisquer observações. Os animais receberam o adjuvante (Poly-ICLC, 50 μg/dose) ou a vacina de CSP P. vivax/Poly-ICLC (10/50 μg/dose) por injeção subcutânea com agulha e seringa na pele dos flancos direito e esquerdo nos dias 1, 15, 29 e 43. Os animais foram submetidos a uma necropsia total no dia 31 (provisória), 45 (terminal) ou 63 (recuperação).[094] The vaccine was administered four times by subcutaneous injection into male and female New Zealand white rabbits, followed by a recovery period of 21 days. A complete interim necropsy of the first five animals/sex in each group was performed on day 31. At the conclusion of the treatment period, animals assigned to the main phase (five animals/sex/group) were necropsied on day 45, two days after last injection. Animals assigned to the recovery phase were maintained for a 21-day interval without treatment to assess the persistence or reversibility of any observations. The animals received the adjuvant (Poly-ICLC, 50 μg/dose) or the CSP P. vivax/Poly-ICLC vaccine (10/50 μg/dose) by subcutaneous injection with a needle and syringe into the skin of the right and left flanks in the days 1, 15, 29 and 43. Animals underwent a full necropsy on day 31 (provisional), 45 (terminal) or 63 (recovery).

[095] Sessenta (30/sexo) coelhos Brancos da Nova Zelândia foram atribuídos aleatoriamente a dois grupos. As tabelas 5 e 6 mostram a designação dos grupos e respectivas doses aplicadas. Tabela 5 M = machos; F= fêmeas. Tabela 6 M = machos; F= fêmeas. *O animal foi movido para o grupo de necropsia provisória de acordo com a recomendação do veterinário devido a uma abrasão de pele no quadril direito.[095] Sixty (30/sex) New Zealand White rabbits were randomly assigned to two groups. Tables 5 and 6 show the designation of the groups and respective doses applied. Table 5 M = males; F= females. Table 6 M = males; F= females. *The animal was moved to the provisional necropsy group as per the veterinarian's recommendation due to a skin abrasion on the right hip.

[096] As respostas séricas de IgG à vacina de CSP de P. vivax foram determinadas em coelhos brancos da Nova Zelândia machos e fêmeas imunizados por injeção subcutânea com a vacina em combinação com o adjuvante e em animais que receberam o adjuvante sozinho. O sangue foi coletado antes da primeira dose e nos dias 14, 28, 31, 42, 45 e 63. O sangue foi processado em soro e o soro foi armazenado congelado a -75 ± 15 °C. As amostras foram enviadas ao local de análise em gelo seco e armazenadas a -20 °C até serem analisadas. O título de anticorpo para a proteína homóloga foi determinado por ELISA. Os resultados são expressos como títulos de IgG na tabela 7.[096] Serum IgG responses to the P. vivax CSP vaccine were determined in male and female New Zealand white rabbits immunized by subcutaneous injection with the vaccine in combination with the adjuvant and in animals that received the adjuvant alone. Blood was collected before the first dose and on days 14, 28, 31, 42, 45, and 63. Blood was processed into serum and serum was stored frozen at -75 ± 15°C. Samples were sent to the analysis site on dry ice and stored at -20 °C until analyzed. The antibody titer to the homologous protein was determined by ELISA. The results are expressed as IgG titers in table 7.

[097] Após a terceira dose, altos títulos de anticorpos IgG contra a vacina CSP de P. vivax foram detectados em 13 machos (do total de 15) e 14 fêmeas (do total de 15) nos animais imunizados com a vacina mais o adjuvante. Como esperado, não foram detectados anticorpos IgG contra a vacina nos grupos que receberam apenas adjuvante. Tabela 7 n/a - não se aplica.[097] After the third dose, high titers of IgG antibodies against the P. vivax CSP vaccine were detected in 13 males (out of 15) and 14 females (out of 15) in animals immunized with the vaccine plus the adjuvant . As expected, no IgG antibodies against the vaccine were detected in the groups that received only adjuvant. Table 7 n/a - does not apply.

Exemplo 4: Toxicidade sistêmica e local após injeções subcutâneas de vacina CSP de Plasmodium vivax em camundongos C57BL/6 machos e fêmeas, seguido por um período de recuperação de 21 diasExample 4: Systemic and local toxicity following subcutaneous injections of Plasmodium vivax CSP vaccine in male and female C57BL/6 mice, followed by a 21-day recovery period

[098] O objetivo do ensaio foi avaliar a potencial toxicidade local e sistêmica da vacina quando administrada quatro vezes por injeção subcutânea em camundongos C57BL/6 machos e fêmeas, seguida por um período de recuperação de 21 dias. O adjuvante selecionado nesse ensaio foi Poly-ICLC.[098] The objective of the trial was to evaluate the potential local and systemic toxicity of the vaccine when administered four times by subcutaneous injection in male and female C57BL/6 mice, followed by a recovery period of 21 days. The adjuvant selected in this trial was Poly-ICLC.

[099] Altos títulos de anticorpos IgG contra a vacina CSP de P. vivax (artigo de teste) foram detectados após a terceira dose em todos os grupos imunizados com a vacina mais adjuvante.[099] High titers of IgG antibodies against the P. vivax CSP vaccine (test article) were detected after the third dose in all groups immunized with the vaccine plus adjuvant.

[100] Aumentos significativos nas temperaturas corporais ocorreram em machos do Grupo 2, 6 horas após a dose nos dias 1 e 15 e, em fêmeas do Grupo 2, 24 horas após a dose final. Porém, estes efeitos não foram considerados adversos devido à magnitude do aumento e à rápida resolução.[100] Significant increases in body temperatures occurred in Group 2 males 6 hours after dosing on days 1 and 15 and in Group 2 females 24 hours after the final dose. However, these effects were not considered adverse due to the magnitude of the increase and rapid resolution.

[101] No sacrifício terminal no dia 45, machos e fêmeas administrados com o artigo de teste/adjuvante e apenas adjuvante exibiram infiltração mista mínima a moderada nos locais de injeção. A administração do artigo de teste/adjuvante foi associada a um aumento na incidência e gravidade de infiltrados mistos nos locais de injeção em comparação com os animais que receberam apenas adjuvante. Infiltração mononuclear mínima a leve também foi identificada nos locais de injeção de machos que receberam o artigo de teste/adjuvante e apenas adjuvante no dia 45, em níveis de incidência e gravidade semelhantes.[101] At terminal sacrifice on day 45, males and females administered the test article/adjuvant and adjuvant alone exhibited minimal to moderate mixed infiltration at the injection sites. Test article/adjuvant administration was associated with an increase in the incidence and severity of mixed infiltrates at injection sites compared to animals receiving adjuvant alone. Minimal to mild mononuclear infiltration was also identified at the injection sites of males receiving the test article/adjuvant and adjuvant only on day 45, at similar levels of incidence and severity.

[102] As fêmeas que receberam o artigo de teste/adjuvante tiveram uma diminuição no número de glóbulos vermelhos, porcentagem de hematócrito e concentração de hemoglobina com um aumento na amplitude de distribuição de glóbulos vermelhos; uma diminuição na contagem de plaquetas e um aumento no volume plaquetário médio; e um aumento na contagem de monócitos. A contagem de monócitos também foi aumentada para machos que receberam o artigo de teste/adjuvante. O aumento da contagem de monócitos correlacionou-se microscopicamente com e foi atribuído a um aumento na incidência e gravidade da infiltração mista nos locais de injeção no dia 45. A diminuição da contagem de plaquetas em fêmeas que receberam o artigo de teste/adjuvante também pode estar relacionada ao aumento da incidência e gravidade da infiltração mista nos locais de injeção, devido ao papel das plaquetas na resposta inflamatória. O aumento do volume médio das plaquetas indica uma resposta regenerativa à diminuição da contagem de plaquetas. As alterações nos parâmetros das hemácias foram atribuídas à leve supressão da eritropoiese secundária ao aumento da produção de monócitos na medula óssea.[102] Females receiving the test article/adjuvant had a decrease in the number of red blood cells, percentage hematocrit, and hemoglobin concentration with an increase in the breadth of red blood cell distribution; a decrease in platelet count and an increase in mean platelet volume; and an increase in monocyte count. Monocyte counts were also increased for males receiving the test article/adjuvant. The increase in monocyte count microscopically correlated with and was attributed to an increase in the incidence and severity of mixed infiltration at injection sites on day 45. Decreased platelet counts in females receiving the test article/adjuvant may also be related to the increased incidence and severity of mixed infiltration at injection sites, due to the role of platelets in the inflammatory response. The increase in mean platelet volume indicates a regenerative response to the decrease in platelet count. Changes in red cell parameters were attributed to mild suppression of erythropoiesis secondary to increased monocyte production in the bone marrow.

[103] Os pesos do baço foram aumentados para machos e fêmeas dado o artigo de teste/adjuvante no dia 45, sem um correlato microscópico. O aumento do peso do baço pode ser uma resposta à estimulação da resposta imune pela vacinação. Os pesos do timo foram diminuídos para machos e fêmeas dado o artigo de teste/adjuvante no dia 45, sem um correlato microscópico. Os pesos do timo diminuídos podem ser uma resposta ao estresse associado a infiltrados mistos nos locais de injeção. Todos os resultados no dia 45 foram consistentes com a resposta esperada à vacinação e nenhum foi considerado adverso.[103] Spleen weights were increased for males and females given the test article/adjuvant on day 45, without a microscopic correlate. Increased spleen weight may be a response to stimulation of the immune response by vaccination. Thymus weights were decreased for both males and females given the test/adjuvant article on day 45, without a microscopic correlate. Decreased thymus weights may be a response to stress associated with mixed infiltrates at injection sites. All results at day 45 were consistent with the expected response to vaccination and none were considered adverse.

[104] No sacrifício de recuperação no dia 63, infiltrados mononucleares mínimos a leves foram identificados nos locais de injeção de machos e fêmeas dado o artigo de teste/adjuvante e apenas adjuvante em níveis de incidência e gravidade semelhantes. Os infiltrados de células mononucleares foram considerados a fase crônica/resolutiva da resposta às injeções. Uma ligeira diminuição no número de glóbulos vermelhos, porcentagem de hematócrito e concentração de hemoglobina persistiu para as fêmeas. No entanto, as alterações em comparação com os animais que receberam adjuvante isolado foram menores no dia 63 do que no dia 45, indicando reversão da supressão da eritropoiese. Espera-se que a resolução completa das reduções na massa de glóbulos vermelhos circulantes ocorra em um curto período de tempo.[104] At recovery sacrifice on day 63, minimal to mild mononuclear infiltrates were identified at the injection sites of males and females given the test article/adjuvant and adjuvant only at similar levels of incidence and severity. Mononuclear cell infiltrates were considered the chronic/resolving phase of the response to injections. A slight decrease in the number of red blood cells, hematocrit percentage and hemoglobin concentration persisted for females. However, changes compared to animals receiving adjuvant alone were smaller on day 63 than on day 45, indicating reversal of the suppression of erythropoiesis. Complete resolution of reductions in circulating red blood cell mass is expected to occur within a short period of time.

[105] Em conclusão, nas condições deste estudo, a administração subcutânea repetida da vacina CSP de P. vivax/Poly-ICLC a 10/50 μg/dose a camundongos C57BL/6 foi bem tolerada. Todas as observações foram consideradas não adversas e consistentes com a resposta inflamatória esperada e a estimulação imunológica após a administração da vacina.[105] In conclusion, under the conditions of this study, repeated subcutaneous administration of the P. vivax CSP/Poly-ICLC vaccine at 10/50 μg/dose to C57BL/6 mice was well tolerated. All observations were considered non-adverse and consistent with the expected inflammatory response and immune stimulation following vaccine administration.

Exemplo 5: Toxicidade sistêmica e local após injeções subcutâneas de vacina CSP de Plasmodium vivax em coelhos brancos da Nova Zelândia machos e fêmeas, seguido por um período de recuperação de 21 diasExample 5: Systemic and local toxicity following subcutaneous injections of Plasmodium vivax CSP vaccine in male and female New Zealand white rabbits followed by a 21-day recovery period

[106] O objetivo do ensaio foi avaliar a potencial toxicidade local e sistêmica da vacina quando administrada quatro vezes por injeção subcutânea em coelhos brancos da Nova Zelândia machos e fêmeas, seguido por um período de recuperação de 21 dias. O adjuvante selecionado nesse ensaio foi Poly-ICLC.[106] The aim of the trial was to evaluate the potential local and systemic toxicity of the vaccine when administered four times by subcutaneous injection in male and female New Zealand white rabbits, followed by a 21-day recovery period. The adjuvant selected in this trial was Poly-ICLC.

[107] Após a terceira dose, altos títulos de anticorpos IgG contra a vacina CSP de P. vivax foram detectados em 13 machos (15 no total) e 14 fêmeas (15 no total) nos animais imunizados com a vacina mais adjuvante.[107] After the third dose, high titers of IgG antibodies against the P. vivax CSP vaccine were detected in 13 males (15 total) and 14 females (15 total) in animals immunized with the vaccine plus adjuvant.

[108] A administração da vacina CSP de P. vivax/Poly- ICLC resultou em edema e eritema mínimo a moderado em ambos os grupos 2-4 dias após cada dose e eritema grave em um macho do Grupo 2 três dias após a primeira dose no dia 19. A incidência e gravidade foram maiores em animais que receberam a vacina/adjuvante, mas não foram adversos devido à rápida resolução após a dosagem. A administração da vacina CSP de P. vivax/Poly-ICLC também resultou em aumento da temperatura corporal seis horas após cada dose, mas isso não foi considerado adverso porque os aumentos foram mínimos e resolvidos em 24 horas após a administração da dose.[108] Administration of the P. vivax CSP/Poly-ICLC vaccine resulted in minimal to moderate edema and erythema in both groups 2-4 days after each dose and severe erythema in one Group 2 male three days after the first dose on day 19. The incidence and severity were higher in animals that received the vaccine/adjuvant, but were not adverse due to rapid resolution after dosing. Administration of the P. vivax CSP/Poly-ICLC vaccine also resulted in an increase in body temperature six hours after each dose, but this was not considered adverse because the increases were minimal and resolved within 24 hours after dose administration.

[109] As observações microscópicas nos locais de injeção de animais aos quais foi administrado o artigo de teste/adjuvante e apenas adjuvante consistiram em infiltração celular mista, infiltração linfocítica, degeneração muscular focal e hemorragia.[109] Microscopic observations at the injection sites of animals administered the test article/adjuvant and adjuvant only consisted of mixed cellular infiltration, lymphocytic infiltration, focal muscle degeneration, and hemorrhage.

[110] A infiltração celular mista nos locais de injeção foi caracterizada pela presença de monócitos/macrófagos, heterófilos, linfócitos e células plasmáticas ocasionais, que estavam principalmente localizados no tecido adiposo e conjuntivo profundamente ao músculo panículo. Em alguns animais com infiltração mista moderada, os infiltrados estendem-se mais profundamente para envolver a fáscia associada ao músculo esquelético subjacente, ou mais superficialmente, na derme e tecido conjuntivo perianexial dentro da derme.[110] Mixed cellular infiltration at the injection sites was characterized by the presence of monocytes/macrophages, heterophils, lymphocytes, and occasional plasma cells, which were mainly located in adipose and connective tissue deep to the panniculus muscle. In some animals with moderate mixed infiltration, the infiltrates extend more deeply to involve the fascia associated with the underlying skeletal muscle, or more superficially, into the dermis and periadnexal connective tissue within the dermis.

[111] A infiltração linfocítica nos locais de injeção foi caracterizada pela presença de pequenos aglomerados de linfócitos no tecido adiposo e conjuntivo profundo e superficial ao músculo panículo.[111] Lymphocytic infiltration at injection sites was characterized by the presence of small clusters of lymphocytes in adipose and connective tissue deep and superficial to the panniculus muscle.

[112] A degeneração muscular focal nos locais de injeção foi caracterizada por miofibras degeneradas individuais ou, mais comumente, pequenos grupos de miofibras degeneradas estendendo-se por toda a espessura do músculo panículo subdérmico. Estas foram consideradas uma resposta esperada à inserção da agulha através do músculo durante o procedimento de injeção subcutânea. Hemorragia nos locais de injeção também foi considerada como resultado do procedimento de injeção.[112] Focal muscle degeneration at the injection sites was characterized by individual degenerated myofibers or, more commonly, small groups of degenerated myofibers extending through the entire thickness of the subdermal panniculus muscle. These were considered an expected response to needle insertion through the muscle during the subcutaneous injection procedure. Hemorrhage at the injection sites was also considered to be a result of the injection procedure.

[113] Em conclusão, nas condições deste estudo, a administração subcutânea repetida da vacina CSP de P. vivax/Poly-ICLC a 10/50 μg/dose quatro vezes ao longo de 43 dias a coelhos Brancos da Nova Zelândia foi bem tolerada. Todas as observações foram consideradas não adversas e consistentes com a resposta inflamatória esperada e a estimulação imunológica após a administração da vacina.[113] In conclusion, under the conditions of this study, repeated subcutaneous administration of the P. vivax CSP/Poly-ICLC vaccine at 10/50 μg/dose four times over 43 days to New Zealand White rabbits was well tolerated. All observations were considered non-adverse and consistent with the expected inflammatory response and immune stimulation following vaccine administration.

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Claims (10)

1. Processo para produção e purificação de uma proteína recombinante, caracterizado pelo fato de que compreende as seguintes etapas: (a) fundir as seguintes regiões: (i) uma região conservada I (RI) da proteína circunsporozoíta (CSP) de P. vivax; (ii) três regiões centrais de repetição de três diferentes alelos (VK210, VK247 e P. vivax-like) de CSP de P. vivax; e (iii) a região do domínio C-terminal de PvCSP; e (b) purificar a proteína recombinante através das seguintes etapas em coluna de cromatografia: (b.i) filtrar, diluir ou ajustar uma solução compreendendo a proteína recombinante; (b.ii) carregar a solução obtida na etapa (b.i) em uma primeira coluna de cromatografia; (b.iii) submeter o produto da etapa (b.ii) à ultrafiltração; (b.iv) carregar o produto resultante da etapa (b.iii) em uma segunda coluna de cromatografia; (b.v) submeter o produto da etapa (b.iv) à ultrafiltração; (b.vi) carregar o produto resultante da etapa (b.v) em uma terceira coluna de cromatografia; e (b.vii) submeter o produto da etapa (b.vi) à ultrafiltração.1. Process for producing and purifying a recombinant protein, characterized by the fact that it comprises the following steps: (a) fusing the following regions: (i) a conserved region I (RI) of the circumsporozoite protein (CSP) of P. vivax ; (ii) three central repeat regions from three different alleles (VK210, VK247 and P. vivax-like) of P. vivax CSP; and (iii) the C-terminal domain region of PvCSP; and (b) purifying the recombinant protein through the following steps in a chromatography column: (b.i) filtering, diluting or adjusting a solution comprising the recombinant protein; (b.ii) loading the solution obtained in step (b.i) into a first chromatography column; (b.iii) subject the product from step (b.ii) to ultrafiltration; (b.iv) loading the product resulting from step (b.iii) into a second chromatography column; (b.v) subjecting the product from step (b.iv) to ultrafiltration; (b.vi) loading the product resulting from step (b.v) into a third chromatography column; and (b.vii) subjecting the product from step (b.vi) to ultrafiltration. 2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que preferencialmente a primeira coluna de cromatografia é Capto MMC; a segunda coluna de cromatografia é Q HyperD F e a terceira coluna de cromatografia é Sephacryl S100 HR.2. Process, according to claim 1, characterized by the fact that preferably the first chromatography column is Capto MMC; the second chromatography column is Q HyperD F and the third chromatography column is Sephacryl S100 HR. 3. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a proteína recombinante produzida é expressa em Pichia pastoris e é parcial ou totalmente desprovida de histidina nas extremidades C e/ou N-terminais, preferencialmente totalmente desprovida de histidina na extremidade C-terminal.3. Process, according to claim 1, characterized by the fact that the recombinant protein produced is expressed in Pichia pastoris and is partially or totally devoid of histidine at the C and/or N-terminal ends, preferably totally devoid of histidine at the C-terminal. 4. Proteína recombinante produzida e purificada conforme o processo definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que compreende a sequência de aminoácidos de SEQ ID No: 1.4. Recombinant protein produced and purified according to the process defined in any one of claims 1 to 3, characterized by the fact that it comprises the amino acid sequence of SEQ ID No: 1. 5. Proteína recombinante, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que possui pelo menos 95%, preferencialmente 98% de pureza.5. Recombinant protein, according to claim 4, characterized by the fact that it is at least 95%, preferably 98% pure. 6. Uso da proteína recombinante, conforme definida na reivindicação 4 ou 5, caracterizado pelo fato de ser para produção de uma composição imunobiológica.6. Use of the recombinant protein, as defined in claim 4 or 5, characterized by the fact that it is for the production of an immunobiological composition. 7. Composição imunobiológica, caracterizada pelo fato de que compreende a proteína recombinante conforme definida na reivindicação 4 ou 5, e um adjuvante selecionado do grupo consistindo principalmente em Poly-ICLC, Montanide ISA 720, Addavax, MF59, MPLA, Matrix-M, CPG-ODN e Hidróxido de Alumínio, preferencialmente o Poly-ICLC.7. Immunobiological composition, characterized by the fact that it comprises the recombinant protein as defined in claim 4 or 5, and an adjuvant selected from the group consisting mainly of Poly-ICLC, Montanide ISA 720, Addavax, MF59, MPLA, Matrix-M, CPG -ODN and Aluminum Hydroxide, preferably Poly-ICLC. 8. Uso da composição imunobiológica, conforme definida na reivindicação 7, caracterizado pelo fato de ser no preparo de vacinas para prevenção de malária causada por P. vivax.8. Use of the immunobiological composition, as defined in claim 7, characterized by the fact that it is in the preparation of vaccines to prevent malaria caused by P. vivax. 9. Uso da composição imunobiológica, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a vacina é tolerada na concentração de 10/50 μg/dose de CSP P. vivax/Poly-ICLC respectivamente.9. Use of the immunobiological composition, according to claim 8, characterized by the fact that the vaccine is tolerated at a concentration of 10/50 μg/dose of CSP P. vivax/Poly-ICLC respectively. 10. Uso da composição imunobiológica, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que a vacina é administrada por injeção subcutânea.10. Use of the immunobiological composition according to claim 8 or 9, characterized by the fact that the vaccine is administered by subcutaneous injection.
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