Nome do Projeto
Desenvolvimento de vacinas recombinantes contra clostridioses veterinárias
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
01/12/2020 - 31/12/2023
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Agrárias
Resumo
Bactérias do gênero Clostridium são conhecidas por produzirem diversas toxinas letais, responsáveis por enfermidades denominadas clostridioses, que causam mortes e significativas perdas econômicas no cenário agropecuário brasileiro e mundial. A forma mais eficiente de proteção contra as clostridioses é a vacinação com toxóides, os quais induzem a produção de anticorpos neutralizantes (antitoxinas). Contudo, apesar de eficientes, os toxóides comerciais contra as principais clostridioses de importância veterinária apresentam limitações no que diz respeito à produção industrial e qualidade. Consequentemente, existe uma demanda para o desenvolvimento de processos e produtos que poderiam minimizar tais limitações. Neste contexto, o grupo de pesquisa do Laboratório de Imunologia Aplicada da UFPel vem realizando pesquisas para desenvolver vacinas com toxinas recombinantes de Clostridium spp. O grupo de pesquisa supracitado mostrou a viabilidade desta tecnologia mediante validação das vacinas desenvolvidas conforme a legislação vigente do MAPA. Contudo, a produção destas vacinas foi realizada em laboratório, necessitando, portanto, de estudos de scale up e downstream process (escalonamento a nível industrial). A presente proposta prevê o desenvolvimento e avaliação de toxinas recombinantes de Clostridium spp., produzidas no Laboratório de Imunologia Aplicada da UFPel, e a produção em escala industrial, etapa de responsabilidade do BIOVET VAXXINOVA.

Objetivo Geral

A presente proposta prevê o desenvolvimento e avaliação de toxinas recombinantes de Clostridium spp., produzidas no Laboratório de Imunologia Aplicada da UFPel, e a produção em escala industrial, etapa de responsabilidade do BIOVET VAXXINOVA.

Justificativa

As atividades relacionadas à pecuária ocupam lugar de destaque na matriz produtiva do agronegócio brasileiro, assumindo importância econômica e social. Em termos econômicos, a pecuária não contribui apenas através de sua dinâmica econômica interna, mas também através da geração de divisas via mercado externo. A pecuária brasileira tem superado ano a ano seus índices técnicos, atingindo taxas de desfrute em ascensão continua. Porém, alguns problemas sanitários se contrapõem a esta tendência, proporcionando um crescimento aquém do esperado. Dentre eles, destacam-se as clostridioses (Pereira et al., 2013), uma gama de doenças fatais caracterizada pela intoxicação com diferentes toxinas produzidas por bactérias do gênero Clostridium, bacilos anaeróbios, Gram-positivos, formadores de endosporos, encontrados no solo, água, matéria orgânica de origem animal e vegetal, e no trato gastrointestinal dos animais. Os endosporos são extremamente resistentes, podendo resistir por longos períodos nos mais diversos ambientes, germinando e proliferando em carcaças ou material vegetal em decomposição, nos quais produz toxinas que, quando ingeridas, são ativadas, causando doenças de acordo com a toxina em questão. As clostridioses são doenças de difícil erradicação que afetam espécies economicamente relevantes à atividade pecuária (Goswami et al., 1996; Pereira et al., 2013).
A vacinação induzindo a produção de anticorpos neutralizantes (antitoxinas) é a forma mais efetiva de controlar clostridioses (Goswami et al., 1996; Fernandez-Miyakawa et al., 2007; Baldwin et al., 2008; Milach et al., 2012). Atualmente, a vacinação é feita com toxóides, que apesar de eficientes, apresentam limitações no que diz respeito à produção industrial:
i. Clostridium spp. produz níveis imprevisíveis de toxinas in vitro;
ii. O processo de produção é demorado e laborioso;
iii. Requer normas exigentes de biossegurança (Nijland et al., 2007).
Consequentemente, existe demanda para o desenvolvimento de vacinas recombinantes que poderiam aliviar os problemas associados à produção industrial destes toxóides. O grupo de pesquisa do Laboratório de Imunologia Aplicada da UFPel vem realizando pesquisas para desenvolver vacinas com toxinas recombinantes de Clostridium spp. Nosso grupo mostrou a viabilidade desta tecnologia mediante validação das vacinas desenvolvidas conforme a legislação vigente do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA), através de publicações de artigos em revistas científicas internacionais de excelência (Scientific Reports, Vaccine, Toxins, Plos One, Anaerobe), depósitos de patentes no INPI e transferência de tecnologia para a empresa BIOVET VAXXINOVA. Contudo, a produção destas vacinas foi realizada em laboratório, necessitando, portanto, de estudos de scale up e downstream process (escalonamento industrial). O presente projeto prevê o desenvolvimento e avaliação de toxinas recombinantes de Clostridium spp., etapa de responsabilidade da UFPel, e a produção em escala industrial, etapa de responsabilidade do BIOVET VAXXINOVA.

Metodologia

O Laboratório de Imunologia Aplicada desenvolveu doze clones de Escherichia coli capazes de expressar toxinas de Clostridium spp. a partir de genes sintéticos, mencionados a seguir:
(1) pAE/ltb-c-d, (2) pLIA/ltb-c-d, (3) pAE/c, (4) pLIA/c, (5) pAE/d, (6) pLIA/d, (7) pAE/alfa, (8) pLIA/alfa, (9) pAE/beta, (10) pLIA/beta, (11) pAE/epsilon, (12) pLIA/epsilon.
As toxinas recombinantes, produzidas em escala laboratorial, foram utilizadas na formulação de vacinas veterinárias mono e polivalentes, testadas em espécies modelo (coelhos, cobaios e camundongos) e espécies-alvo (bovinos, bubalinos, equinos, suínos, caprinos, ovinos e suínos) e avaliadas pelo Laboratório Nacional Agropecuário de Minas Gerais (LANAGRO/MG) segundo a Instrução Normativa n° 23 (2002) e a Portaria n°49 (1997) do MAPA. Todas as formulações testadas foram validadas, apresentando resultados semelhantes ou superiores aos gerados pelos toxóides comerciais usados como controle nos experimentos.
Além dos doze clones desenvolvidos e mencionados acima, o Laboratório de Imunologia Aplicada da UFPel também desenvolverá mais oito clones recombinantes listados a seguir, contemplados na Fase II, as quais serão produzidos em escala laboratorial, para utilização na formulação de vacinas veterinárias, e testados e avaliados seguindo a Instrução Normativa n° 23 (2002) e a Portaria n°49 (1997) do MAPA, ou metodologia validada na literatura científica.
a. C. chauvoei 1
b. C. chauvoei 2
c. C. septicum
d. C. novyi
e. C. sordelli
f. C. haemolyticum
g. C. tetani
h. C. perfringens D - épsilon atóxica

A etapa do projeto de produção em escala piloto e industrial de todos os clones recombinantes produzidos em escala laboratorial na UFPel será conduzida sob a responsabilidade do BIOVET VAXXINOVA.

Indicadores, Metas e Resultados

Estabelecimento de condições otimizadas para produção de toxinas recombinantes de Clostridium spp. em escala industrial;
Desenvolvimento e avaliação de novos clones recombinantes produtores de toxinas de Clostridium spp.

Equipe do Projeto

NomeCH SemanalData inicialData final
ANGELA NUNES MOREIRA1
CLÓVIS MOREIRA JR.
FABRICIO ROCHEDO CONCEICAO20
MARILIANA LUIZA FERREIRA ALVES
MÁRCOS ROBERTO ALVES FERREIRA
RAFAEL AMARAL DONASSOLO
RAFAEL RODRIGUES RODRIGUES
Sandra Barioni Toma

Recursos Arrecadados

FonteValorAdministrador
Laboratório BIOVET LTDA - "BIOVET VAXXINOVA"R$ 1.817.072,44Fundação Delfim Mendes da Silveira

Plano de Aplicação de Despesas

DescriçãoValor
339030 - Material de ConsumoR$ 600.000,00
339020 - Auxílio Financeiro a PesquisadorR$ 756.000,00
449052 - Equipamentos e Material PermanenteR$ 844.000,00

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