Producció d'antígens recombinants de Toxoplasma gondii en soques Escherichia coli editades genèticament

Abstract

La toxoplasmosi és crítica en dones embarassades degut a la seva transmissió als fetus. La diagnosi per mètodes serològics depèn principalment del lisat heterogeni del paràsit Toxoplasma gondii, que és difícil d’estandarditzar i amb un alt cost de producció. En canvi, els antígens recombinants son molt útils per la detecció d’anticossos i poden ser produïts de manera assequible en Escherichia coli. A més, els avenços en el sistema CRISPR-Cas9 faciliten l’edició del genoma d’aquest bacteri. Això permet generar soques editades genèticament amb avantatges respecte a les soques transformades amb plasmidi. En aquesta tesi es presenten soques recombinants d’Escherichia coli que han estat generades, via transformació amb plasmidi o via edició genètica, per produir els antígens de Toxoplasma gondii SAG2, GRA2, tots dos, o la nova proteïna quimèrica SAG2-GRA2. També es demostra que aquests antígens son útils pel desenvolupament d’immunoassaigs, sent la proteïna quimèrica la que obté els millors resultats.

La toxoplasmosis es crítica en mujeres embarazadas debido a su transmisión a los fetos. La diagnosis por métodos serológicos depende del lisado heterogéneo del parásito Toxoplasma gondii, difícil de estandarizar y con alto coste de producción. En cambio, los antígenos recombinantes de Toxoplasma gondii son muy útiles para la detección de anticuerpos y pueden ser producidos de manera asequible en Escherichia coli. Además, los avances en el sistema CRISPR-Cas9 facilitan la edición de su genoma. Esto permite conseguir cepas editadas genéticamente con ventajas respecto a las cepas transformadas con plásmido. En esta tesis se presentan cepas de Escherichia coli que se han generado, vía transformación con plásmido o vía edición genética, para producir los antígenos de Toxoplasma gondii SAG2, GRA2, ambos, o la nueva proteína quimérica SAG2-GRA2. También se demuestra que estos antígenos son útiles para el desarrollo de inmunoensayos, siendo la proteína quimérica la que obtiene mejores resultados.

Toxoplasmosis is critical in pregnant women because of its transmission to the fetuses. Diagnosis by serological methods mainly relies on heterogeneous Toxoplasma gondii lysates, which is hard to standardize and with high cost. Recombinant Toxoplasma gondii antigens are very useful for antibody detection in serum samples and they can be produced affordably in Escherichia coli. Besides, the breakthrough of the CRISPR-Cas9 system facilitates genome editing in many organisms, including Escherichia coli. This has allowed establishing genome-edited strains with advantages compared with expression from plasmid-transformed strains. Here in this dissertation, it is presented strains of Escherichia coli that have been generated, by plasmid transformation or by genome editing, to produce the Toxoplasma gondii antigens SAG2, GRA2, both or the novel chimeric protein SAG2-GRA2. Also, it is shown that such antigens are useful in immunoassay development, being the chimeric protein the one with better results.