5.6 DNA-Mimicking Peptides Bound by Anti-dsDNA Antibodies
Desenvolver inibidores específicos de anticorpos antidsDNA patogénicos tem sido um desafio. No entanto, uma vez que os peptídeos podem imitar a antigenicidade do ADN, é concebível que possam bloquear a ligação de anticorpos anti-dsDNA aos auto-anticorpos através da competição com o ADN por sítios de ligação. Portanto, a mímica do ADN peptídeo pode impedir a deposição de anticorpos anti-ADNdN nos rins (e/ou outros órgãos) e a consequente danificação dos tecidos. Foi demonstrado que vários peptídeos apresentam tais propriedades.
A hipótese de que os epitopos peptídeos podem imitar uma estrutura de ADN foi demonstrada pela primeira vez por experiências in vitro. R4A é um anticorpo murino anti-dsDNA do isótipo IgG2b que se deposita nos glomérulos renais e induz lesões histológicas após administração in vivo.80 Utilizando bibliotecas de fagos com exibição de peptídeos, foram identificados vários peptídeos que reagiram especificamente com R4A.81 Estes peptídeos ligados preferencialmente ao R4A quando comparados com dois anticorpos estreitamente relacionados (95 e 52b3) gerados por mutagénese dirigida ao local, mas que diferem significativamente do R4A pai em potencial nefritogénico.80 Mais apoio que um peptídeo pode servir como mímico de DNA molecular pode ser encontrado em estudos em que a administração da forma D do peptídeo específico R4A (DWEYS) protegeu ratos da deposição renal do anticorpo R4A.80
Se os peptídeos isolados através da tecnologia de biblioteca de fagos pudessem exibir actividade mimotope (ou seja, imitando a estrutura do epitopo), provocariam uma resposta de anticorpos semelhante à estimulada pelo epitopo original. Para determinar se os substitutos de ADN peptídeo podem desencadear respostas auto-imunes antinucleares, os ratos BALB/c foram imunizados com o peptídeo DWEYSVWLSN numa forma multimerizada. Surpreendentemente, cerca de 3 semanas após a sua imunização inicial, esta estirpe de rato originalmente não auto-imune começou a desenvolver títulos elevados de anticorpos IgG anti-dsDNA.84 Os ratos imunizados também produziram anticorpos para outros autoanticorpos e apresentaram deposição de IgG renal. De facto, estes anticorpos anti-dsDNA antipeptídeo foram estruturalmente semelhantes aos autoanticorpos de aparecimento espontâneo em ratos com tendência para o lúpus.82 Por conseguinte, a imunização com peptídeo isolado com fago pode estimular uma resposta patogénica tipo lúpus anti-dsDNA em ratos não auto-imunes. Num tipo de experiência semelhante, três anticorpos monoclonais IgG2a anti-dsDNA foram derivados de ratos com tendência para lúpus da estirpe NZB × NZW F1.83 Os peptídeos seleccionados por estes anticorpos podiam ligar-se a anticorpos séricos de doentes humanos com LES. Além disso, os ratos BALB/c imunizados com estes peptídeos apresentavam anticorpos IgG3 anti-dsDNA aumentados no soro.83 Assim, além de contribuírem para a nossa compreensão da propagação epitópica que ocorre no lúpus, estes modelos de auto-imunidade induzidos pelo peptídeo também podem ajudar a identificar potenciais antigénios de bloqueio que possam ser terapêuticos. As imunoterapias passivas baseadas no peptídeo, em virtude do seu foco no bloqueio da ligação de anticorpos aos órgãos-alvo e, assim, prevenir lesões subsequentes (em vez de por imunossupressão não específica que também interfere com a imunidade protectora), podem estar a surgir como uma nova abordagem terapêutica no tratamento do lúpus.
Foram feitas experiências semelhantes com auto-anticorpos humanos de lúpus.87 Verificou-se que os IgGs policlonais policlonais antidsDNA humanos purificados por afinidade ligavam especificamente um peptídeo de 15er, ASPVTARVLWKASHV. ASPVTARVLWKASHV ligado a anticorpos anti-dsDNA em ensaios ELISA e dot blot e ligação de anticorpos anti-dsDNA inibidos.87
Como mencionado anteriormente, ALW é um peptídeo de 12-mer seleccionado por um painel de IgGs murinos anti-DNA (PL9-11 IgG1, IgG2a, IgG2b, e IgG3) que partilham regiões variáveis idênticas.41 A ligação de PL9-11 IgGs a antigénios incluindo ADN, laminina, células renais, e glomérulos de rato foi significativamente reduzida na préincubação com ALW. Além disso, através do scan de alanina, confirmamos que a ligação de ALW a anticorpos anti-DNA era específica da sequência de aminoácidos. Curiosamente, a ligação de soros de lúpus tanto de modelos murinos como de doentes humanos ao dsDNA e, o que é importante, aos antigénios glomerulares, foi significativamente inibida pelo peptídeo ALW. Os peptídeos que imitam o ADN relatados anteriormente foram seleccionados por um único isótipo ou soro de lúpus, enquanto que o peptídeo ALW liga-se aos quatro isótipos IgG e deve então inibir mais amplamente as respostas policlonais patogénicas dos anticorpos anti-DNA in vivo.41 ALW é uma pequena molécula que pode dissolver-se facilmente em H2O ou num tampão padrão (PBS) e também ser administrada facilmente pela veia. Além disso, é provável que o peptídeo ALW seja fisiologicamente estável; ALW carece de resíduos de metionina, cisteína e glutamina na sua sequência, que se pensa serem responsáveis pela oxidação, ciclização e degradação dos peptídeos, respectivamente.84 Além disso, ALW tem um valor de pI relativamente neutro (7,38), o que pode levar a interacções menos inespecíficas e indesejadas com outras moléculas.41 Portanto, o peptídeo ALW e os seus análogos são candidatos potenciais no desenvolvimento de novas abordagens terapêuticas para o tratamento do LES. Além disso, o nosso pressuposto de trabalho é que uma combinação de diferentes peptídeos, seleccionados por abordagens díspares, pode ser necessária, uma vez que os auto-anticorpos patogénicos presentes no lúpus são altamente variáveis e reactivos.41 Finalmente, em contraste com os modelos de auto-imunidade induzida pelo peptídeo descritos anteriormente, onde o peptídeo é dado num contexto imunogénico (subcutaneamente, em adjuvante), num contexto terapêutico os peptídeos dados por via intravenosa sem adjuvante não seriam esperados como imunogénicos. Uma vez que se espera que os peptídeos neste último cenário tenham baixa toxicidade, uma abordagem combinada pode aumentar a eficácia da inibição e melhorar o resultado clínico.
Evidentemente, diferentes peptídeos podem ser isolados usando anticorpos anti-dsDNA de origem diferente como “isco”. Embora não haja muita semelhança na estrutura entre os peptídeos já identificados, um fenómeno interessante é que o resíduo de triptofano existe em posições semelhantes tanto nos peptídeos DWEYSVWLSN (anticorpo do rato seleccionado) como nos peptídeos ALW (anticorpo humano seleccionado). A comparação directa da relativa eficácia de bloqueio destes peptídeos que imitam o ADN não seria, infelizmente, reveladora devido a diferenças de tamanho. O facto de peptídeos díspares terem sido isolados em diferentes estudos pode ser explicado pelo facto de diferentes anticorpos anti-dsDNA terem sido utilizados no processo de rastreio. Por exemplo, DWEYSVWLSN e ASPVTARVLWKASHV foram seleccionados por um anticorpo monoclonal murino anti-dsDNA IgG2b e anticorpos anti-dsDNA purificados a partir de soros de lúpus humano, respectivamente.80,87 Portanto, estes anticorpos anti-dsDNA podem então exibir um potencial de ligação tendenciosa e potencialmente seleccionar diferentes peptídeos que imitam o ADN. Além disso, o tipo e complexidade da biblioteca específica de fagos utilizada pode também afectar os resultados no rastreio do peptídeo.41 No entanto, cada um destes peptídeos pode ligar-se a subconjuntos específicos de anti-DNA, e é possível que uma melhor resposta terapêutica possa ser alcançada utilizando vários peptídeos em combinação.