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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.

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.

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.