1. Diseño, análisis bioinformático y analítico de secuencias blanco para diseño molecular de secuencias de antígenos relevantes para el Plasmodium, seleccionadas por su carente o bajo polimorfismo como candidatos blanco a ser modificados de manera sitio-dirigida. Estas moléculas artificiales serán obtenidas empleando esquemas sintéticos que combinan estrategias en fases líquida y sólida para generar péptido-miméticos en rendimientos normales cercanos al 60% bajo condiciones normales de operatividad en laboratorio.

2. Determinación del perfil de estructura secundaria de los peptido-miméticos obtenidos en el paso anterior, por metodologías basadas en propiedades ópticas propias de estas moléculas por análisis espectroscópico de Dicroísmo Circular (DC) y por aplicación de técnicas unidimensionales y bidimensionales de Resonancia Magnética Nuclear (RMN-1H y 13C) para la generación de modelos moleculares por diseño molecular computacional.

3. Evaluación de antigenicidad de los péptido-miméticos obtenidos en las etapas iniciales basados en la estructura de proteínas de malaria en ratones hembra de la cepa BALB/c y estudio de las propiedades neutralizadoras de los anticuerpos inducidos por estos péptido-miméticos en ensayos controlados in vivo e in vitro.

4. Evaluación de modelos de protección contra malaria de ratones hembra de la cepa BALB/c infectados con cepas de malaria murina (P. berghei ANKA y P. yoelii 17XL) por inmunización activa con formulaciones de los péptido-miméticos obtenidos y además por inmunización pasiva de sus anticuerpos y/o sus fragmentos.

5. Evaluación de la estabilidad y sensibilidad a la proteólisis de los péptido-miméticos y péptidos nativos derivados de los antígenos de malaria en estudio, frente a sistemas complejos enriquecidos en proteasas como son sueros normales murinos y humanos y extractos enriquecios en actividades proteolíticas más agresivas como los provenientes de cepas virulentas de Mycobacterium tuberculosis H37Rv.

6. Producción de anticuerpos policlonales mono-específicos contra proteínas derivadas de los estadios esporozoito y merozoito del Plasmodium en conejos Nueva Zelanda para caracterización y aislamiento de antígenos específicos del patógeno de la malaria.

7. Obtención y evaluación de sistemas de entrega de antígenos vacunales basados en la micro-encapsulación de estos en sistemas biodegradables de PLGA (ácidos poli-láctico y glicólico) de péptido-miméticos en ratones BALB/c por diferentes rutas de administración de los mismos.

8. Evaluación de las propiedades citotóxicas y hemolíticas de los péptido-miméticos y péptidos con capacidad antimicrobiana obtenidos en las etapas metodológicas anteriores, con el propósito de seleccionar aquellas que puedan llegar a ensayos preclínicos.

Para su exitosa ejecución y logro de sus actividades y objetivos, este subproyecto requiere de la intervención multidisciplinaria de diferentes áreas del conocimiento tanto en ciencias básica, como biomédicas y clínicas y así mismo se estará proporcionando información valiosa para el consecuente logro de los objetivos globales e institucionales de la FIDIC. Así el aporte de este Grupo Funcional está representado en el conocimiento que se brinde a la sociedad y a la comunidad científica. En concordancia con los objetivos del subproyecto y de la línea de investigación, la formación de recurso humano al nivel de jóvenes investigadores, estudiantes de maestria (MSc) en Microbiología, Química y Ciencias Farmacéuticas así como también de doctorado (PhD) en estas mismas áreas básicas y biomédicas constiuye uno de los aportes más importantes derivados de la ejecución de este subproyecto a la sociedad, al país y a la comunidad científica.

ANTECEDENTES: La malaria es una enfermedad transmisible causada por parásitos protozoarios intracelulares del género Plasmodium transmitidos a mamíferos por la picadura de la hembra del mosquito Anopheles. Se han descrito cinco especies de Plasmodium que infectan al humano (P. falciparum, P. vivax, P malariae, P ovale y P. knowlesi), siendo P. falciparum la especie más agresiva y la causante de altos índices de mortalidad y morbilidad y el P. vivax es la segunda cepa causante malaria de mayor relevancia desde el punto de vista epidemiológico debido a su impacto en morbilidad especialmente en nuestro pais.
En la última década, la incidencia de la malaria ha alcanzado niveles alarmantes, registrando anualmente entre 300 a 500 millones de casos clínicos de malaria. Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), el 90% de las muertes por malaria se presentan en África tropical, principalmente en niños menores de 5 años y mujeres en edad reproductiva.
Por otra parte, el uso de medicamentos antimaláricos de tipo antibiótico, derivados de la Quinina y de la Artemisia cuyo valor terapéutico es alto, se ha visto limitado debido a que los parásitos causantes de esta enfermedad han desarrollado mecanismos moleculares de resistencia frente a estos. Así mismo, la implementación de medidas sanitarias en lugares donde la malaria ejerce un impacto económico, configuran un panorama poco alentador hacia la erradicación de la enfermedad.
Debido a esta problemática, la búsqueda de alternativas inmunoprofilácticas e inmunoterapéuticas tendientes al control de los perfiles epidemiológicos de la enfermedad se hace urgente y necesaria y en consecuencia la búsqueda de la resolución de la sintomatología clínica asociada con la malaria y de la protección eficaz y a largo plazo de las poblaciones susceptibles a esta debe ser una prioridad mundial tal como lo ha manisfestado la Organización Mundial de la Salud (OMS).
Este proyecto proponemos diferentes tipos de peptido-miméticos (péptidos modificados estructuralmente) y alternamente a sus anticuerpos en ensayos controlados de inmunización pasiva, como inductores de una respuesta protectora eficaz contra la malaria los primeros y sus anticuerpos como una estrategia inmunoterapéutica para esta enfermedad en modelos animales de experimentación. Así mismo, el empleo de sistemas de liberación controlada basados en microencapsulación de estos antígenos modificados y de péptidos con capacidad antibiótica en sistemas conformados por microesferas biodegradables elaboradas a partir de copolímeros de los ácidos poliláctico y glicólico (PGLA) y en sistemas de entrega basados en liposomas, permitirá establecer nuevos sistemas de formulación y administración de este tipo de moléculas hacia un acercamiento novedoso para el manejo de enfermedades transmisibles en modelos de infección controlada in vitro y en animales de experimentación, en este caso ratones de la cepa BALB/c.