Diseño bioinformático de un antígeno multi-epítope para la detección de la fase aguda de Toxoplasma gondii utilizando GRA7 y GRA8

Abstract

Toxoplasma gondii, un parásito intracelular oportunista, puede provocar enfermedades graves e incluso letales en pacientes inmunosuprimidos o mujeres embarazadas durante la fase aguda de la infección. En consecuencia, se necesitan técnicas diagnósticas rápidas, sensibles y específicas para un tratamiento oportuno de toxoplasmosis aguda. Los métodos de diagnóstico utilizan antígenos naturales en la detección indirecta del parásito, con baja especificidad y sin capacidad de discriminar las fases aguda y crónica. Para mejorar la detección, se propone el uso de proteínas con epítopes múltiples que reconocen sitios de unión de anticuerpos específicos. Las proteínas de los gránulos densos (GRAs) desempeñan un papel importante en la modificación y perfeccionamiento de la vacuola parasitófora. Entre estas, se ha reportado que GRA7 es altamente inmunogénica, y se puede utilizar para detectar anticuerpos anti-T. gondii en infecciones agudas y crónicas, con mayor sensibilidad a la primera. GRA8 se ha utilizado también para la detección de la fase aguda, y la mezcla de ambas ha permitido una detección en animales más eficaz que su uso individual. Sin embargo, en un estudio donde se evaluó un kit de diagnóstico, se encontró que ambos antígenos podrían reaccionar de manera cruzada con anticuerpos dirigidos a otros parásitos y originar falsos positivos. Ello implica que estas proteínas deben estudiarse más a fondo. El potencial de la combinación de las regiones antigénicas de GRA7 y GRA8 como antígeno recombinante multi-epítope para diagnóstico de la fase aguda de la toxoplasmosis no ha sido explorado. Por lo tanto, es esencial un estudio bioinformático para la predicción de regiones inmunodominantes, así como el diseño y modelación del antígeno recombinante. El objetivo del presente estudio es el diseño de una proteína multi-epitope basada en GRA7 y GRA8 mediante el uso de herramientas bioinformáticas. Esta estrategia ofrece una perspectiva novedosa en el diagnóstico de toxoplasmosis aguda.

Toxoplasma gondii, an opportunistic intracellular parasite, can cause severe and even lethal diseases in immunosuppressed patients or pregnant women during the acute phase of the infection. Consequently, rapid, sensitive, and specific diagnostic techniques are needed for timely treatment of acute toxoplasmosis. Diagnostic methods currently rely on natural antigens in the indirect detection of the parasite, with low specificity and without the ability to discriminate between acute and chronic phases. To improve detection, the use of proteins with multiple epitopes that recognize specific antibody binding sites is proposed. Proteins from dense granules (GRAs) play an important role in modifying and perfecting the parasitophorous vacuole. Among these, GRA7 has been reported to be highly immunogenic and can be used to detect anti-T. gondii antibodies in acute and chronic infections, with greater sensitivity to the former. GRA8 has also been used for the detection of the acute phase, and the combination of both has allowed for more effective detection in animals than their individual use. However, in a study evaluating a diagnostic kit, it was found that both antigens could cross-react with antibodies directed against other parasites and lead to false positives. This implies that these proteins need to be further studied. The potential of combining the antigenic regions of GRA7 and GRA8 as a multi-epitope recombinant antigen for diagnosing the acute phase of toxoplasmosis has not been explored. Therefore, a bioinformatics study is essential for predicting immunodominant regions, as well as designing and modeling the recombinant antigen. The objective of this study is to design a multi-epitope protein based on GRA7 and GRA8 using bioinformatics tools. This strategy offers a novel perspective in the diagnosis of acute toxoplasmosis.