La proteína de circumsporozoito (CS) de Plasmodium falcíparum (parásito causante de la mayor morbi-mortalidad por malaria en el mundo) posee un péptido de 20 aminoácidos (326EYLNKIQNSLSTEWSPCSVT345) denominado T*. Por presentarse en múltiples haplotipos HLA-DR y estimular eficientemente a los linfocitos T CD4+ (LT-CD4+) a producir interferón gama (IFN-g), una citocina importante en la respuesta inmune protectora contra el parásito, y ser una epítope helper que favorece la producción de anticuerpos contra la secuencia repetida (NANP) del parásito, T* ha sido evaluado con éxito como candidato a vacuna contra la malaria en varios estudios clínicos en humanos. T* posee dos epítopes HLA-DR4B1*0401 (DR4): T*-1 (YLNKIQNSLSTE) ubicada en el extremo amino terminal que es altamente variable y QNT-6 (QNSLSTEWSPCSV) una secuencia ubicada en el extremo carboxi-terminal altamente conservada en cepas de P. falcíparum aisladas de diferentes partes del mundo. Por ser altamente conservado QNT-6 es un importante candidato a vacuna contra la malaria, sin embargo, evidencias experimentales recientes en nuestro laboratorio sugieren, que mientras T*-1 se asocia a DR4 de forma estable en la presencia de HLA-DM (DM) - una molécula importante en la selección de antígenos que son presentados in vivo - la asociación de QNT-6 a DR4 en presencia de DM genera complejos altamente inestables. Estudios recientes de la inmunogenicidad de T* hechos en colaboración con el Grupo del Profesor Lawrence Stern del Departamento de Patología de la Universidad de Massachusetts indican que en individuos vacunados con T*, T*-1 es más inmunogénico para los LT-CD4+ que QNT-6 lo que sugiere que la estabilidad cinética de estos péptidos en presencia de DM y su inmunogenicidad están relacionadas. Aunque esto ha sido sugerido por otros grupos, la evidencia publicada en favor de este concepto ha sido generada hasta ahora utilizando antígenos modelo en ratones pero aun no ha sido puesta a prueba con un candidato a vacuna para uso humano. En la búsqueda de alternativas para mejorar la estabilidad e inmunogenicidad de la secuencia QNT-6, recientemente hemos identificado un análogo de la secuencia QNT-6 altamente estable a DM cuando se cambia por tirosina (Y) el aminoácido Leucina (L) de la posición 335 de QNT-6 con el cual este péptido se ancla al bolsillo P-1 de DR4 (este análogo en P1 de QNT-6 estable a DM será llamado en adelante QNT-Y). No obstante el péptido QNT-Y es tan estable a DM como T*-1 los experimentos diseñados para demostrar claramente la mayor inmunogenicidad para los LT-CD4+ de T*-1 y QNT-Y con respecto a QNT-6 aún no han sido realizados. Teniendo en cuenta que T* posee dos epítopes DR4 con estabilidad a DM muy distintas (T*-1 estable/ QNT-6 inestable, y habiendo identificado QNT-Y como análogo estable de QNT-6), consideramos que T* representa un modelo ideal para evaluar la importancia que podría tener la estabilidad cinética de complejos MHC/péptido formados en presencia de DM en la inmunogenicidad de epítopes peptídicas candidatas a vacuna. En este proyecto proponemos diferentes experimentos conducentes a confirmar que sí existe relación entre estabilidad cinética de los complejos DR4/péptido formados en presencia de DM de las epitopes DR4 contenidas en T* y la capacidad de estas epitopes para estimular LT-CD4+ específicos para cada una de estas epítopes. Para ello, clonos de LT-CD4+ específicos para T*-1; QNT-6 y QNT-Y serán obtenidos de individuos DR4. Los clonos serán utilizados para evaluar las siguientes hipótesis: (i) cuando son procesados y presentados simultáneamente en T* la epítope T*-1 es más inmunogénica que QNT-6; (ii) la baja inmunogenicidad de QNT-6 es rescatada con el péptido QNT-Y; (iii) la activación in vitro de clonos por complejos DR4/T*-1 y DR4/QNT-Y ensamblados in vitro en presencia o ausencia de DM es similar (IC50 nM), en contraste, la activación de clonos específicos para QNT-6 por complejos DR4/QNT-6 ensamblados in vitro en presencia de DM es deficiente (IC50 uM); (iv) la avidez de TCRs específicos para T*-1 y QNT-Y es mayor que la de TCRs específicos para QNT-6; (v) las epítopes T*-1 y QNT-Y son epítopes “CD4 helper” más eficientes que la epítope QNT-6 para inducir la producción de anticuerpos contra la epítope B (Péptido NANP). Finalmente, para analizar el futuro del péptido QNT-Y como un mejor candidato a vacuna que QNT-6 evaluaremos si los clonos específicos para QNT-6 reconocen QNT-Y y viceversa. IMPORTANTE: Esta propuesta de investigación se desarrollará en colaboración entre los grupos de Inmunología y Medicina Traslacional de la Universidad Nacional de Colombia en Bogotá COL0100636 (Líder del grupo: Profesor Carlos A. Parra-López) y el Grupo del Profesor Lawrence Stern y el Dr. Mauricio Calvo-Calle en el Departament of Pathology, University of Massachusetts Medical School (U Mass). La colaboración del laboratorio del Profesor Stern consistirá en brindar apoyo de infraestructura de equipos y algunos reactivos necesarios para producir clonos de linfocitos T CD4+; tetrameros fluorescentes DR4-peptido y permitirnos acceso a una Facilidad Animal para experimentos con ratones DR4 transgénicos (ver cartas de intensión Profesor Lawrence Stern. ANEXOS 1, 2, 3) y Dr. Mauricio Calvo-Calle (ANEXOS 4 y 5), lo cual es necesario para desarrollar las actividades 1 a 7 y 14 a 17 del Cronograma (Ver Anexo 12). En el marco de esta colaboración se tiene planteada una pasantia de 4 meses del investigador principal en el laboratorio del Profesor Stern la cual será patrocinada por Colciencias.