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IT202100029279A1 - Ghost di Leishmania - Google Patents

Ghost di Leishmania Download PDF

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Publication number
IT202100029279A1
IT202100029279A1 IT102021000029279A IT202100029279A IT202100029279A1 IT 202100029279 A1 IT202100029279 A1 IT 202100029279A1 IT 102021000029279 A IT102021000029279 A IT 102021000029279A IT 202100029279 A IT202100029279 A IT 202100029279A IT 202100029279 A1 IT202100029279 A1 IT 202100029279A1
Authority
IT
Italy
Prior art keywords
ghost
protein
cellular
cov
virus
Prior art date
Application number
IT102021000029279A
Other languages
English (en)
Inventor
Claudio Bandi
Sara Epis
Gian Vincenzo Zuccotti
Boccazzi Ilaria Varotto
Paolo Gabrieli
Simona Panelli
Riccardo Nodari
Daria Trabattoni
Emanuele Montomoli
Alessandro Manenti
Original Assignee
Univ Degli Studi Milano
Vismederi S R L
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to IT102021000029279A priority Critical patent/IT202100029279A1/it
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/005Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from viruses
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
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Description

DESCRIZIONE
Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo
?Ghost di Leishmania?
La presente invenzione ha per oggetto un ghost comprendente una membrana plasmatica o una parte di essa di una cellula appartenente al genere Leishmania deprivata del contenuto citoplasmatico, del flagello e del nucleo.
STATO DELL?ARTE
La delivery di antigeni e di altre molecole ad azione farmacologica alle cellule della linea monocitaria macrofagica, ed in particolare alle cellule dendritiche, ? di estremo interesse in molti ambiti della farmacologia. Per esempio, un targeting mirato dell?antigene alle cellule dendritiche, i.e. alle cellule che presentano l?antigene ai linfociti Th CD4+ nelle fasi iniziali della risposta immunitaria, ? di grande importanza perch? sia assicurata l?efficacia dell?antigene stesso nell?induzione di una risposta protettiva. Le cellule della linea mieloide monocitaria-macrofagica, dalle cellule dendritiche sino ai macrofagi, svolgono un ruolo centrale non solo nella risposta immune nei confronti degli agenti infettivi, ma anche in molte patologie a base infiammatoria, cos? come nelle patologie oncologiche, laddove ad esempio la polarizzazione macrofagica pu? ostacolare (risposta di tipo M1) o favorire (risposta M2) la progressione tumorale. La delivery alle APCs non solo di antigeni, ma anche e soprattutto di molecole ad azione immunomodulante ? quindi di estremo interesse per lo sviluppo di nuovi approcci terapeutici per la cura di patologie oncologiche e immuno-mediate.
Sono descritti diversi sistemi per la delivery di antigeni e di altre molecole alle APC. Tuttavia, i sistemi noti consistono nella realizzazione di micro- o nano-particelle che incorporano le proteine per l?APC targeting attraverso processi di assemblaggio molecolare complessi, a partire da molecola di diversa origine. Per quanto efficaci, questi sistemi risultano costosi, difficilmente scalabili a processi di produzione industriale che assicurino la produzione di milioni di dosi di micro/nano particelle APC-targeted, come richiesto ad esempio nel corso di una campagna vaccinale.
L?alternativa alla generazione di nanoparticelle attraverso l?assemblaggio di molecole prodotte in modo indipendente ? l?utilizzo di piattaforme derivate da virus, che possono incorporare in modo diretto sia antigeni che molecole per l?APC-targeting. La dimensione delle particelle virali non ? tuttavia sempre ottimale per l?APC targeting. Inoltre, le piattaforme virali presentano una flessibilit? limitata per il caricamento con molecole di diversa origine e con caratteristiche diverse.
SOMMARIO DELL?INVENZIONE
Un primo aspetto della presente invenzione riguarda un ghost comprendente una membrana plasmatica o una parte di essa di una cellula appartenente al genere Leishmania deprivata del contenuto citoplasmatico, del flagello e del nucleo.
Un secondo aspetto della presente invenzione riguarda una composizione vaccinale comprendente il ghost come sopra descritto. Preferibilmente, la composizione oggetto della presente invenzione pu? ulteriormente comprendere almeno un eccipiente farmacologicamente accettabile, ovvero un composto accettabile per uso farmaceutico, che sia utile nella preparazione della composizione o che sia utile come adiuvante e che sia generalmente biologicamente sicuro e non tossico.
Un terzo aspetto della presente invenzione riguarda il ghost o la composizione vaccinale sopra descritti per l?uso come medicamento.
Un quarto aspetto della presente invenzione riguarda il ghost o la composizione vaccinale sopra descritti per l?uso nella prevenzione di un?infezione virale o di una patologia causata da un virus appartenente alla famiglia dei Coronaviridae. In una forma di realizzazione il virus ? scelto tra: SARS-CoV, MERS-CoV e SARS-CoV-2. Preferibilmente, il virus ? il SARS-CoV-2.
Un quinto aspetto della presente invenzione riguarda un processo per la generazione di un ghost di una cellula appartenente al genere Leishmania comprendente almeno una proteina o parte di essa di un virus appartenente alla famiglia dei Coronaviridae, comprendente le fasi di: a) introdurre in una cellula appartenente al genere Leishmania un vettore, comprendente un polinucleotide codificante per almeno una proteina di un virus appartenente alla famiglia dei Coronaviridae o per almeno una porzione di detta proteina;
(b) selezionare almeno una cellula ospite prodotta nella fase (a) che esprima detta proteina o porzione di detta proteina;
(c) lisare detta almeno una cellula ottenuta nella fase (b) e
(d) separare il ghost dai flagelli e dai residui nucleo-citoplasmatici.
Un sesto aspetto della presente invenzione riguarda un metodo per prevenire un?infezione virale o una patologia causata da un virus appartenente alla famiglia dei Coronaviridae. In una forma di realizzazione il virus ? scelto tra: SARS-CoV, MERS-CoV e SARS-CoV-2. Preferibilmente, il virus ? il SARS-CoV-2.
Il metodo prevede almeno una fase di somministrazione della composizione vaccinale sopra descritta ad un individuo.
BREVE DESCRIZIONE DELLE FIGURE
La Figura 1 a-b mostra un?osservazione al microscopio ottico (ingrandimento 100x) di Leghosomi ottenuti da promastigoti di Leishmania tarentolae mediante esposizione a shock ipotonico e lisi con CaCl2;
La Figura 2 mostra un?osservazione in microscopia elettronica (TEM) dei Leghosomi di Leishmania tarentolae;
La Figura 3 a-b mostra una colorazione Giemsa di macrofagi murini in seguito a incubazione per 24h con i Leghosomi ottenuti dal protozoo Leishmania tarentolae esprimente Spike (100X);
La Figura 4 mostra osservazioni tramite microscopio confocale di ghost cellulari ottenuti da promastigoti di Leishmania tarentolae dopo colorazione con anticorpo monoclonale GTX135709 anti-Spike (verde). Le membrane cellulari sono colorate con concanavalina-A (rosso) ed il materiale nucleare con DAPI (blu); e
La Figura 5 mostra la verifica della produzione della proteina Spike da pellet di ghost di Leishmania tramite analisi Western blot con anticorpo SARS Coronavirus Spike Protein Polyclonal Antibody. M: marcatore di peso molecolare (kDa). 1-9 cloni di Leishmania tarentolae analizzati per l?espressione della proteina di interesse a livello della membrana cellulare.
DEFINIZIONI
Nel contesto della presente invenzione con il termine coronavirus (abbreviato in ?CoV?) si intende un?ampia famiglia di virus respiratori che possono causare malattie da lievi a moderate, che vanno dal comune raffreddore a sindromi respiratorie come la MERS (sindrome respiratoria mediorientale, Middle East respiratory syndrome) e la SARS (sindrome respiratoria acuta grave, Severe acute respiratory syndrome).
Nel contesto della presente invenzione, con il termine ?infezione? si intende un processo caratterizzato dalla penetrazione e moltiplicazione, nei tessuti viventi, di microrganismi patogeni unicellulari (agenti infettivi: batteri, miceti, protozoi) o da virus. Il concetto di infezione non si identifica con quello di malattia infettiva o di patologia poich? esistono casi di infezione senza alcun fenomeno morboso, ovvero individui asintomatici portatori del patogeno.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL?INVENZIONE
Un primo aspetto della presente invenzione riguarda un ghost comprendente una membrana plasmatica o una parte di essa di una cellula appartenente al genere Leishmania deprivata del contenuto citoplasmatico, del flagello e del nucleo. Detto ghost ha preferibilmente una morfologia ed una costituzione biochimica integra, ovvero non modificata rispetto alla membrana plasmatica di una cellula appartenente al genere Leishmania.
In una forma di realizzazione, il ghost ? ottenuto grazie ad un processo che comprende almeno le fasi di:
(a) lisare almeno una cellula appartenente al genere Leishmania; e
(b) separare la membrana plasmatica dai residui nucleo-citoplasmatici e dal flagello.
In una forma di attuazione, il ghost ? ottenuto grazie ad un processo che comprende almeno le seguenti fasi di:
a) introdurre in una cellula appartenente al genere Leishmania un vettore comprendente un polinucleotide codificante per almeno una proteina, preferibilmente detta almeno una proteina ? un antigene di un virus o di un altro agente infettivo o un recettore di homing leucocitario, o altra proteina in grado di legare specifici recettori, o una porzione di dette proteine;
(b) selezionare almeno una cellula prodotta nella fase (a) che esprima detta proteina o porzione di detta proteina;
(c) lisare l?almeno una cellula ottenuta nella fase (b); e
(d) separare la membrana plasmatica dai residui nucleo-citoplasmatici e dal flagello.
In una forma di realizzazione, la lisi dell?almeno una cellula ? ottenuta grazie ad uno shock ipotonico o con un altro metodo noto al tecnico del settore. Preferibilmente, la fase di separazione della membrana plasmatica dai residui nucleo-citoplasmatici e dal flagello viene effettuata tramite centrifugazione in gradiente di densit? o con un altro metodo noto al tecnico del settore.
In una forma di realizzazione, il ghost comprende una parte o un frammento di una membrana plasmatica di una cellula appartenente al genere Leishmania. Preferibilmente, la membrana plasmatica, dopo essere stata deprivata del contenuto nucleo-citoplasmatico e del flagello, viene frammentata al fine di ottenere un ghost dalle dimensioni ridotte, detto micro-ghost o nano-ghost.
In una forma di realizzazione, il processo con il quale ? ottenuto il ghost comprende inoltre una fase di caricamento del ghost con almeno una molecola o con almeno una sostanza attiva. Preferibilmente, detta almeno una molecola attiva ? scelta tra: un antigene, un modulatore della risposta immunitaria, un antitumorale, un antinfiammatorio, un antibiotico, un antivirale e un anticorpo.
In una forma di realizzazione, il polinucleotide codificante per detta almeno una proteina ? scelto tra DNA e RNA, preferibilmente ? DNA.
In una forma di realizzazione, il polinucleotide comprende una sequenza nucleotidica sostanzialmente identica a SEQ ID NO.1 (Tabella 1). Per esempio, il polinucleotide comprende una sequenza nucleotidica identica per almeno il 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% o pi? alla SEQ ID NO.1. Preferibilmente, il polinucleotide comprende una sequenza nucleotidica identica per almeno l?80%, pi? preferibilmente per almeno il 90% alla SEQ ID NO.1.
In una forma di realizzazione, il polinucleotide consiste in una sequenza nucleotidica sostanzialmente identica a SEQ ID NO.1. Per esempio, il polinucleotide consiste in una sequenza nucleotidica identica per almeno il 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% o pi? alla SEQ ID NO.1.
Preferibilmente, il polinucleotide consiste in una sequenza nucleotidica omologa o identica per almeno l?80%, pi? preferibilmente per almeno il 90% alla SEQ ID NO.1.
In una forma di realizzazione dell?invenzione, la cellula appartenente al genere Leishmania appartiene ad una specie di Leishmania scelta tra: L. tarentolae e L. infantum. L. donovani, e L. major. Preferibilmente, la cellula appartiene alla specie L. tarentolae.
In una forma di realizzazione, il ghost comprende almeno una molecola attiva, preferibilmente, detta molecola attiva ? incapsulata nel ghost od ? legata, in modo covalente o non covalente alla membrana di superficie del ghost. In altre parole, la molecola attiva ? caricata nel ghost e si trova racchiusa nella membrana plasmatica od ? legata ad essa.
In una forma di attuazione, l?almeno una proteina ? una glicoproteina Spike, o almeno una porzione di essa, di un virus membro della famiglia Coronaviridae scelto tra: SARS-CoV, MERS-CoV e SARS-CoV-2. In una forma di realizzazione preferita dell?invenzione, l?ameno una proteina ? una proteina, preferibilmente una glicoproteina spike, del virus SARS-CoV-2 o almeno una porzione di essa.
In una forma di attuazione, l?almeno una proteina comprende una sequenza amminoacidica sostanzialmente identica a SEQ ID NO.2. Per esempio, l?almeno una proteina comprende una sequenza amminoacidica identica per almeno il 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% o pi? alla SEQ ID NO.
2.
In una forma di realizzazione preferita, l?almeno una proteina comprende una sequenza amminoacidica identica per almeno l?80%, pi? preferibilmente per almeno il 90% alla SEQ ID NO.2.
In una forma di realizzazione, l?almeno una proteina consiste in una sequenza amminoacidica sostanzialmente identica a SEQ ID NO. 2. Per esempio, l?almeno una proteina consiste in una sequenza amminoacidica identica per almeno il 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% o pi? alla SEQ ID NO.
2.
In una forma di realizzazione preferita, l?almeno una proteina consiste in una sequenza amminoacidica identica per almeno l?80%, pi? preferibilmente per almeno il 90% alla SEQ ID NO.2.
In una forma di realizzazione dell?invenzione, l?almeno una proteina comprende modifiche alla regione N-terminale e/o C-terminale. Dette modifiche sono scelte preferibilmente tra delezioni, addizioni, alterazioni di amminoacidi e loro combinazioni. Alternativamente detta almeno una proteina pu? essere modificata, preferibilmente nella struttura primaria, mediante acetilazione, carbossilazione, fosforilazione e loro combinazioni.
Un secondo aspetto della presente invenzione riguarda una composizione vaccinale comprendente il ghost come sopra dettagliatamente descritto. Preferibilmente, la composizione oggetto della presente invenzione pu? ulteriormente comprendere almeno un eccipiente farmacologicamente accettabile, ovvero un composto, accettabile per uso farmaceutico, che sia utile nella preparazione della composizione o che sia utile come adiuvante e che sia generalmente biologicamente sicuro e non tossico. In una forma di realizzazione, la composizione ? formulata per la somministrazione parenterale, preferibilmente come soluzione, sospensione, emulsione sterili, o polvere da risospendere prima dell?uso. In una forma di realizzazione, la composizione ? formulata per la somministrazione enterale, preferibilmente come compresse, capsule, tavolette, polvere granulare, opercoli, granuli orosolubili, bustine, o confetti.
In una forma di realizzazione, la composizione ? formulata per la somministrazione per via inalatoria.
Un terzo aspetto della presente invenzione riguarda il ghost o la composizione vaccinale sopra dettagliatamente descritti per l?uso come medicamento.
La Richiedente, infatti, ha sviluppato un protocollo per la produzione dei ghost da Leishmania tarentolae, che assicura un ottimo livello di purificazione dei medesimi rispetto alle altre componenti cellulari, grazie a metodologie di frazionamento cellulare e centrifugazione. Inoltre, partendo da un ceppo di Leishmania tarentolae esprimente in membrana plasmatica l?antigene Spike di SARS-CoC-2, la Richiedente ha prodotto dei ghost che mantengono il medesimo Spike in superficie.
La Richiedente ha dimostrato che il ghost o la composizione vaccinale della presente invenzione ? in grado di convogliare un antigene all?interno di cellule immunitarie deputate alla presentazione dell?antigene (APC professionali), ed in particolare nelle cellule dendritiche, e quindi verosimilmente il suo trasporto agli organi linfoidi secondari (e.g. linfonodi). Inoltre, ci si aspetta che la composizione vaccinale della presente invenzione permetta di indirizzare la risposta linfonodale in senso favorente la formazione dei centri germinativi, lo switch isotipico anticorpale, la differenziazione di cellule B memoria e di plasmacellule a lunga vita, finalizzata ad inibire una modulazione della memoria immunologica in senso pro-infiammatorio (Th1 ed M1).
Infatti, come dimostrato nell?esempio, il ghost contenuto nella composizione vaccinale ivi descritta, ? in grado di essere fagocitato da cellule dendritiche e cellule della linea macrofagica, attivando il sistema immunitario. In altre parole, il ghost viene internalizzato sia dai macrofagi che dalle cellule dendritiche. Infatti, come mostrato nell?esempio, il ghost della presente invenzione mantiene tutte le caratteristiche biochimiche e molecolari della membrana plasmatica di Leishmania. Inoltre, anche l?espressione di un antigene virale sulla superficie della membrana plasmatica viene mantenuta dal ghost. In altre parole, l?almeno una proteina virale, o altra tipologia di proteina antigenica, espressa sulla membrana plasmatica del ghost viene riconosciuta dagli anticorpi specifici presenti nel siero di pazienti positivi a SARS-CoV-2.
Pertanto, un quarto aspetto della presente invenzione riguarda il ghost o la composizione vaccinale sopra dettagliatamente descritti per l?uso nella prevenzione di un?infezione virale o di una patologia causata da un virus appartenente alla famiglia dei Coronaviridae. In una forma di realizzazione il virus ? scelto tra: SARS-CoV, MERS-CoV e SARS-CoV-2. Preferibilmente, il virus ? il SARS-CoV-2.
In una forma di realizzazione, la patologia causata da un virus della famiglia Coronaviridae ? una malattia infettiva, una patologia respiratoria acuta, oppure una patologia di tipo sistemico, o una infezione asintomatica o paucisintomatica causata preferibilmente dal virus SARS-CoV-2, nota come COVID-19.
In una forma di realizzazione, per gli usi medici o veterinari sopra descritti, la composizione vaccinale ? somministrata in una singola dose.
In una forma di realizzazione alternativa, per gli usi medici o veterinari sopra descritti, la composizione vaccinale ? somministrata in due dosi separate, preferibilmente, la seconda dose ? somministrata almeno 20 giorni dopo la prima dose, pi? preferibilmente almeno 25 giorni dopo.
In una forma di realizzazione alternativa, per gli usi medici o veterinari sopra descritti, la composizione vaccinale ? somministrata in pi? di due dosi separate.
Un quinto aspetto della presente invenzione riguarda un processo per la generazione di un ghost di una cellula appartenente al genere Leishmania comprendente almeno una proteina o parte di essa di un virus appartenente alla famiglia dei Coronaviridae, comprendente le fasi di: a) introdurre in una cellula appartenente al genere Leishmania un vettore, comprendente un polinucleotide codificante per almeno una proteina di un virus appartenente alla famiglia dei Coronaviridae o per almeno una porzione di detta proteina;
(b) selezionare almeno una cellula ospite prodotta nella fase (a) che esprima detta proteina o porzione di detta proteina;
(c) lisare detta almeno una cellula ottenuta nella fase (b) e
(d) separare il ghost dai flagelli e dai residui nucleo-citoplasmatici.
In una forma di realizzazione, il processo comprende inoltre una fase di caricamento del ghost con almeno una molecola o con almeno una sostanza attiva. Preferibilmente, detta almeno una molecola attiva ? scelta tra: un antigene, un antitumorale, un antinfiammatorio, un modulatore della risposta immunitaria, un antibiotico, un antivirale e un anticorpo.
In una forma di realizzazione, il polinucleotide codificante per detta almeno una proteina ? scelto tra DNA e RNA, preferibilmente ? DNA.
In una forma di realizzazione, il polinucleotide comprende una sequenza nucleotidica sostanzialmente identica a SEQ ID NO.1 (Tabella 1). Per esempio, il polinucleotide comprende una sequenza nucleotidica identica per almeno il 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% o pi? alla SEQ ID NO.1.
Preferibilmente, il polinucleotide comprende una sequenza nucleotidica identica per almeno l?80%, pi? preferibilmente per almeno il 90% alla SEQ ID NO.1.
In una forma di realizzazione, il polinucleotide consiste in una sequenza nucleotidica sostanzialmente identica a SEQ ID NO.1. Per esempio, il polinucleotide consiste in una sequenza nucleotidica identica per almeno il 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% o pi? alla SEQ ID NO.1.
Preferibilmente, il polinucleotide consiste in una sequenza nucleotidica omologa o identica per almeno l?80%, pi? preferibilmente per almeno il 90% alla SEQ ID NO.1.
In una forma di realizzazione dell?invenzione, la cellula appartenente al genere Leishmania appartiene ad una specie di Leishmania scelta tra: L. tarentolae e L. infantum. L. donovani, e L. major. Preferibilmente, la cellula appartiene alla specie L. tarentolae.
Un sesto aspetto della presente invenzione riguarda un metodo per prevenire un?infezione virale o una patologia causata da un virus appartenente alla famiglia dei Coronaviridae. In una forma di realizzazione il virus ? scelto tra: SARS-CoV, MERS-CoV e SARS-CoV-2. Preferibilmente, il virus ? il SARS-CoV-2.
In una forma di realizzazione, la patologia causata da un virus della famiglia Coronaviridae ? una malattia infettiva, una patologia respiratoria acuta, oppure una patologia di tipo sistemico, o una infezione asintomatica o paucisintomatica causata preferibilmente dal virus SARS-CoV-2, nota come COVID-19.
Il metodo prevede almeno una fase di somministrazione della composizione vaccinale sopra dettagliatamente descritta ad un individuo. In una forma di realizzazione, la composizione vaccinale ? somministrata in una singola dose.
In una forma di realizzazione alternativa, la composizione vaccinale ? somministrata in due dosi separate, preferibilmente, la seconda dose ? somministrata almeno 20 giorni dopo la prima dose, pi? preferibilmente almeno 25 giorni dopo.
In una forma di realizzazione alternativa, la composizione vaccinale ? somministrata in pi? di due dosi separate.
ESEMPIO
1. Ingegnerizzazione del protozoo Leishmania tarentolae per l?espressione del dominio della proteina Spike di SARS-CoV-2.
? stato generato un ceppo di Leishmania tarentolae per l?espressione della proteina Spike di SARS-CoV-2. La sequenza della proteina Spike ? stata derivata dal genoma del ?Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 isolate Wuhan-Hu-1?, ID number MN908947.
Sono stati selezionati 3720 nucleotidi per un totale di 1240 aminoacidi. La sequenza genica dello Spike ? stata sintetizzata inserendo al C-terminale la coda GTHHHHHH. ? stata inoltre apportata una sostituzione con gli amminoacidi ?GSAS? al furin cleavage site. La sequenza nucleotidica utilizzata ? la SEQ ID N.1 della Tabella 1.
? stato utilizzato il vettore di espressione pLEXSY-sat2.1 (Jena Bioscience), progettato per l?integrazione della cassetta di espressione nel locus SSU del gene codificante per l?RNA ribosomale. La secrezione della proteina ? stata ottenuta dalla fusione della regione codificante la proteina target con la regione codificante il peptide segnale di Leishmania mexicana. Nel vettore di espressione ? presente, inoltre, il gene per la resistenza all?antibiotico Nurseotricina. I ceppi di L. tarentolae cos? ingegnerizzati sono stati coltivati a 26?C in aerobiosi in terreno liquido BHI addizionato di Emina, Penicillina-Streptomicina e Nurseotricina per la selezione dei ceppi.
2. Lisi cellulare controllata del protozoo Leishmania tarentolae ingegnerizzato per l?espressione della proteina Spike, finalizzata alla rimozione del contenuto nucleo-citoplasmatico e alla produzione di ?ghost? cellulari (Leghosomi)
Promastigoti di Leishmania tarentolae ingegnerizzati per l?espressione della proteina Spike del virus SARS-CoV-2 sono stati sottoposti ad una procedura di lisi cellulare che sfrutta uno shock ipotonico effettuato in condizioni controllate, a freddo e in agitazione.
La lisi osmotica delle cellule ? stata ottenuta mediante aggiunta di una soluzione ipotonica di Tris-HCl (5mM, pH 7.5), in presenza dell?inibitore delle serin proteasi fenil-metil-sulfonil-fluoride (PMSF,concentrazione finale 0.5 mM). La sospensione ? stata incubata in agitazione per 90 minuti a 4?C.
La lisi cellulare ? stata completata aggiungendo CaCl2 (concentrazione finale: 2mM).
Prodotti finali di questo processo sono ?ghost? cellulari (Leghosomi) costituiti da membrane cellulari che mantengono intatte le proteine di membrana (e, quindi, le propriet? antigeniche), solitamente prive di flagello e di contenuto citoplasmatico.
La preparazione cos? ottenuta ? stata sottoposta a gradiente di saccarosio (concentrazioni utilizzate: 20% per la preparazione del ?cuscino?; 5% per la risospensione del preparato cellulare), al fine di separare i ?ghost? dai flagelli e dai residui di materiale nucleo-citoplasmatico.
3. Verifica della produzione di ghost tramite osservazioni in microscopia ottica ed elettronica
La produzione di Leghosomi purificati ? stata confermata tramite osservazioni in microscopia ottica e in microscopia a trasmissione elettronica (TEM). Come mostrato nella Figura 1a-b: i Leghosomi sono delimitati dalla membrana citoplasmatica visibile in colore viola dopo colorazione con colorante di Giemsa. All?interno non ? presente n? il nucleo n? il citoplasma. Spesso ? possibile notare la presenza del kinetoplasto (piccolo organello colorato in viola scuro) che risulta saldamente legato al citoscheletro e alla membrana della cellula. La produzione di Leghosomi per le analisi l?osservazione in microscopia elettronica ? stata effettuata seguendo il metodo descritto in precedenza; i campioni dopo lavaggio, sono stati fissati attraverso con una soluzione al 3,6% paraformaldeide e 2% gluteraldeide cos? da poter essere poi inclusi ed analizzati in microscopia elettronica.
4. Internalizzazione di Leghosomi di Leishmania tarentolae producente Spike da parte di cellule presentanti l?antigene.
Uno dei prerequisiti per lo sviluppo di veicoli per la delivery mirata di antigeni e di molecole ad azione farmacologica alle cellule del sistema immunitario di linea mieloide ? la capacit? di essere attivamente fagocitati dalle cellule del sistema monocitario macrofagico e dalle cellule dendritiche. ? stata quindi testata la capacit? dei Leghosomi di essere fagocitati in esperimenti in vitro. Le cellule sono state incubate con Leghosomi per 24h. Al termine del periodo di incubazione le cellule sono state citocentrifugate e colorate con Giemsa al fine di osservare in microscopia ottica l?effettiva internalizzazione dei Leghosomi all?interno delle cellule presentanti l?antigene (Figura 3a-b). Come mostrato nei pannelli della Figura 3, dopo 24h, i Leghosomi vengono internalizzati dalle cellule del sistema macrofagico.
5. Valutazione dell?espressione e della localizzazione della proteina Spike mediante saggi di immunofluorescenza e osservazione in microscopia confocale.
Al fine di valutare l?effettiva espressione dell?epitopo antigenico di interesse (la proteina Spike del virus SARS-CoV-2) da parte di Leishmania tarentolae e la sua localizzazione a livello della membrana citoplasmatica, ? stata sfruttata una colorazione in immunofluorescenza. Questa ha permesso di evidenziare la co-localizzazione della proteina Spike (visibile in colore verde nella Figura 4) con le membrane citoplasmatiche dei ghost (visibili in colore rosso in Figura 4 attraverso l?uso di concanavalina-A). In Figura 4 ? inoltre possibile notare la mancanza di nuclei e la presenza di kinetoplasto come unica ?riserva? di acidi nucleici (colorati in blu attraverso l?uso di DAPI).
Al fine di confermare la presenza della proteina Spike da parte dei ghost di L. tarentolae, l?espressione della proteina Lt-Spike ? stata valutata tramite analisi Western Blot a partire dal pellet cellulare utilizzando l?anticorpo primario SARS Coronavirus Spike Protein Polyclonal Antibody e l?anticorpo secondario horseradish peroxidase (HRP)-conjugated IgG antirabbit. Tutti i cloni di Leishmania tarentolae esprimono una proteina visibile tramite analisi western-blot al peso di circa 180 kDa, corrispondente al peso molecolare della proteina di interesse.

Claims (15)

RIVENDICAZIONI
1. Un ghost cellulare comprendente una membrana plasmatica o una parte di essa di una cellula appartenente al genere Leishmania deprivata del contenuto citoplasmatico, del flagello e del nucleo.
2. Il ghost cellulare secondo la rivendicazione 1, comprendente almeno una molecola attiva caricata in esso.
3. Il ghost cellulare secondo la rivendicazione 2, dove la molecola attiva ? scelta tra: un antigene, antitumorale, un antinfiammatorio, un modulatore della risposta immunitaria, un antibiotico, un antivirale e un anticorpo.
4. Il ghost cellulare secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-3, ottenuto con un processo che comprende le fasi di:
a) introdurre in una cellula appartenente al genere Leishmania un vettore, comprendente un polinucleotide codificante per almeno una proteina di un virus appartenente alla famiglia dei Coronaviridae o per almeno una molecola o recettore di homing linfocitario, o per almeno una porzione di dette proteine;
(b) selezionare almeno una cellula ospite prodotta nella fase (a) che esprima detta proteina o porzione di detta proteina;
(c) lisare detta almeno una cellula ottenuta nella fase (b) e
(d) separare il ghost dai flagelli e dai residui nucleo-citoplasmatici.
5. Il ghost cellulare secondo la rivendicazione 4, dove il polinucleotide ha una sequenza identica per almeno l?80% alla SEQ ID NO:1, preferibilmente identica per almeno il 90% alla SEQ ID NO:1.
6. Il ghost cellulare secondo la rivendicazione 4 o 5, dove l?almeno una proteina ? una glicoproteina Spike, o almeno una porzione di essa, di un virus membro della famiglia Coronaviridae scelto tra: SARS-CoV, MERS-CoV e SARS-CoV-2.
7. Il ghost cellulare secondo la rivendicazione 5 o 6, dove l?almeno una proteina virale ha una sequenza con un?identit? di almeno il 90% con la SEQ ID NO.2.
8. Il ghost cellulare secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-7, dove la cellula ospite appartiene ad una specie di Leishmania scelta tra: L. tarentolae, L. donovani, L. major e L. infantum, preferibilmente L. tarentolae.
9. Una composizione vaccinale comprendente il ghost cellulare secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-8.
10. Il ghost cellulare secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-8 o la composizione vaccinale secondo la rivendicazione 9 per l?uso come medicamento.
11. Il ghost cellulare secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-8 o la composizione vaccinale secondo la rivendicazione 9, per l?uso nella prevenzione di un?infezione virale o di una patologia causata da un virus appartenente alla famiglia dei Coronaviridae.
12. Il ghost cellulare o la composizione per l?uso secondo la rivendicazione 11, dove il virus ? scelto tra: SARS-CoV, MERS-CoV e SARS-CoV-2.
13. Il ghost cellulare o la composizione per l?uso secondo la rivendicazione 11 o 12, dove il virus ? il SARS-CoV-2.
14. Un processo per la generazione di un ghost di una cellula appartenente al genere Leishmania comprendente almeno una proteina o parte di essa di un virus appartenente alla famiglia dei Coronaviridae, comprendente le fasi di:
a) introdurre in una cellula appartenente al genere Leishmania un vettore, comprendente un polinucleotide codificante per almeno una proteina di un virus appartenente alla famiglia dei Coronaviridae o per almeno una porzione di detta proteina;
(b) selezionare almeno una cellula ospite prodotta nella fase (a) che esprima detta proteina o porzione di detta proteina;
(c) lisare detta almeno una cellula ottenuta nella fase (b) e
(d) separare il ghost dai flagelli e dai residui nucleo-citoplasmatici.
15. Il processo secondo la rivendicazione 14, dove il polinucleotide ha una sequenza identica per almeno l?80% alla SEQ ID NO:1, preferibilmente identica per almeno il 90% alla SEQ ID NO:1.
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