Generation of polyclonal and monoclonal antibodies against Babesia ovis protein extract

Abstract

A babesiose é uma doença com importância significativa na saúde animal e humana, com impacto socioeconómico mundial, causada pela invasão/infeção de células eritrocitárias por protozoários do género Babesia, dentro do qual são conhecidas mais de uma centena de espécies. Dentro deste grupo de organismos, algumas espécies são reconhecidamente capazes de infetar humanos, sendo os animais domésticos ou silváticos o seu reservatório, fazendo desta doença uma zoonose. Nos últimos anos têm sido reportados diversos casos de babesiose humana, mas o impacto mais significativo desta infeção acontece na área veterinária uma vez que estes agentes são transmitidos por ixodídeos durante a sua alimentação sanguínea no hospedeiro. A prevalência desta doença está intimamente ligada à distribuição dos ixodídeos, uma vez que os agentes etiológicos apresentam uma certa exclusividade de vetores e hospedeiros vertebrados. A Babesia ovis é uma das espécies que causa babesiose ovina, responsável por elevada mortalidade e morbilidade de animais infetados, contribuindo anualmente para elevadas perdas económicas. Sendo transmitida maioritariamente pela carraça Rhipicephalus bursa a sua distribuição sobrepõe-se à do vetor que se encontra na região mediterrânea. Sendo que não existe vigilância ativa desta doença a sua prevalência está certamente subestimada. O controlo desta e outras babesioses pode ser direcionado, quer ao agente etiológico, quer à carraça-vetor que o transmite. No entanto, as escolhas são limitadas a fármacos anti-Babesia e vacinas atenuadas, no primeiro caso e acaricidas no segundo. Estas questões suportam não só a necessidade de uma vigilância epidemiológica, bem como o progresso na descoberta de novos fármacos anti-Babesia. Desta forma o atual estudo foca o desenvolvimento de um método de diagnóstico serológico fazendo uso da tecnologia de produção de anticorpos poli/monoclonais. Para tal, foi utilizado um extrato de proteínas de B. ovis. Sendo o parasita intraeritrocitário, passou-se pelo desafio de otimizar um protocolo de isolamento dos merozoítos presentes na cultura in vitro de B. ovis, de forma a obter um extrato livre de proteínas das células eritrocitárias. Paralelamente, foi também utilizado um peptídeo de uma proteína de R. bursa, Propionyl-CoA carboxylase para validação da técnica de produção hibridomas. A produção de anticorpos policlonais e monoclonais contra B. ovis representa um avanço no diagnóstico rápido da doença, que se propaga silenciosamente, com implicações no desenvolvimento também de ferramentas de controlo desta parasita.

Babesiosis is a disease of significant importance in animal and human health, with a global socio-economic impact, caused by the invasion/infection of erythrocyte cells by protozoa of the genus Babesia, within which more than a hundred species are known. Some species, within this group of organisms, are capable of infecting humans, being domestic or sylvatic animal their reservoirs, making this a zoonotic disease. In recent years, several cases of human babesiosis have been reported, but the most significant impact of this infection occurs in the veterinary area, since these agents are transmitted by ticks during blood feeding in the host. The prevalence of this disease is closely linked to the distribution of ticks due to some exclusivity of vector and vertebrate hosts, by the etiological agent. Babesia ovis is one of the species that causes sheep babesiosis, responsible for high mortality and morbidity of infected animals thus, contributing to high economic losses annually. Being transmitted mainly by Rhipicephalus bursa tick, its distribution overlaps with that of the vector found in the Mediterranean region. Since there is no active surveillance of this disease, its prevalence is certainly underestimated. The control of this and other babesiosis can be directed both to the etiological agent and the vector tick that transmits it, but the choices are limited. Anti-Babesia drugs and attenuated vaccines can be used in the first case, and acaricides when targeting the vector. These issues support not only the need for epidemiological surveillance but also progress in the discovery of new anti-Babesia drugs. Thus, the current study focuses on the development of a serological diagnostic method using poly/monoclonal antibody production technology. For this purpose, a protein extract of B. ovis was used. Since the parasite is intracellular, the challenge of optimizing a protocol of isolation of merozoites present in the in vitro culture of B. ovis (in order to obtain a protein-free extract from erythrocyte cells) needed to be overpassed. In parallel, a peptide from a R. bursa protein, Propionyl-CoA carboxylase, was also used for hybridoma generation to validate the technique. The production of polyclonal and monoclonal antibodies against B. ovis represents an advance in the rapid diagnosis of the disease, which propagates silently, with implications for the development of control tools against this parasite.