[ca] Els mecanismes de l'amiloidogènesi segueixen sent desconeguts. Les amiloïdosis són malalties incurables que solen acabar amb la vida dels pacients, i engloben un grup heterogeni de proteïnes. Les proteïnes amiloidogèniques agreguen formant dipòsits tant en els compartiments intracel·lulars com en els extracel·lulars, cosa que provoca la mort cel·lular i, posteriorment, el deteriorament dels teixits. Dues de les amiloïdosis més destructives són la malaltia d'Alzheimer, una amiloïdosis neurodegenerativa amb una alta prevalença, i l'amiloïdosi de cadena lleugera, una amiloïdosis sistèmica rara i mortal. L'amiloïdosi de cadena lleugera és difícil de diagnosticar i no existeix un tractament curatiu. De la mateixa manera, existeix una variabilitat de seqüència extremadament alta dins de la mateixa malaltia, que confereix a cada proteïna patogènica propietats bioquímiques i estructurals exclusives. L'AL-09 és un domini variable de cadena lleugera (VL) que es diferencia en set aminoàcids de la seva línia germinal, anomenada κI O18/O8. Aquestes mutacions fan que l'AL-09 presenti una interfície dimèrica alterada respecte a la seva línia germinal. S'ha postulat que aquesta interfície alterada és la principal responsable de la gran amiloidogenicitat de l'AL-09. En aquest treball, es van produir de manera recombinant el VVK08 i el VVA09, dos fragments variables de cadena senzilla (scFv) formats per dos dominis VL idèntics de les proteïnes esmentades anteriorment, amb l'objectiu principal d'estudiar aquesta interfície. Els resultats van permetre determinar que l'agregació del trímer del VVK08 passava per un estat intermediari que mostrava components β i random coil i que, a diferència del domini VL parental, seguia la via worm-like (WL). Així mateix, el dímer del VVA09 també va mostrar la capacitat d'agregar com a fibres WL, però, en condicions que afavorien un estat intermediari, l'agregació va transcórrer per la via amiloide. Aquest intermediari va mostrar un plegament tot β metaestable que corresponia a la forma tetramèrica del VVA09. Així, el sistema VVK08-VVA09 facilita l'estudi de la interfície responsable de l'amiloidogenicitat dels dominis VL i constitueix un sistema putatiu per al cribratge de fàrmacs. La malaltia d'Alzheimer és la demència més estesa. Segons la hipòtesi de la cascada amiloide, l'acumulació primerenca del pèptid Aβ desencadena la fosforilació de tau, la disfunció sinàptica i, en última instància, la mort neuronal i el deteriorament cognitiu. L'aparició d'anomalies en la imatge relacionades amb el pèptid amiloide (ARIA), com l'edema vasogènic (ARIA-E) o les lesions hemorràgiques (ARIA-H), trobades en assajos clínics d'immunoteràpia contra l'Aβ, s'ha relacionat amb la funció efectora de la fracció cristal·litzable (Fc) dels anticossos en l'activació glial. El grup on s'emmarca aquesta Tesi proposa l'ús de fragments variables de cadena senzilla, que no contenen la regió Fc, per establir una estratègia terapèutica més segura. L'scFv-h3D6 és un fragment variable de cadena lleugera derivat de l'anticòs monoclonal bapineuzumab (també anomenat mAb-h3D6), que ja ha demostrat la seva capacitat per reduir els nivells d'Aβ. En aquest estudi, es va avaluar l'efecte de l'scFv-h3D6 en la càrrega de tau en ratolins 3xTg-AD d'edat avançada. Breument, el tractament amb scFv-h3D6 no només va reduir els nivells d'Aβ, sinó també els nivells de tau total. És important remarcar que el tractament no va incrementar l'estat proinflamatori típic del model en aquesta edat. En conclusió, aquest estudi demostra la interconnexió entre els dos marcadors histopatològics de l'AD. Per altra banda, es van comparar els tractament amb mAb-m3D6, versió del bapineuzumab de ratolí, amb l'scFv-h3D6 utilitzant un altre model murí d'AD, l'APP23. Aquest model, a diferència del 3xTg-AD, desenvolupa angiopatia amiloide cerebral (CAA) i constitueix un model adient per a estudiar l'aparició d'ARIA emprant imatges per ressonància magnètica (MRI). Tot i que el mAb-m3D6 i l'scFv-h3D6 van reduir els nivells d'Aβ en la mateixa mesura, no es va observar cap efecte significatiu en el volum cerebral, ni en el dany axonal i el deteriorament de la mielina al cos callós, de manera que, com era d'esperar en etapes avançades de la malaltia, cap dels dos tractaments van ser capaços de revertir la neurodegeneració. No obstant això, l'anticòs sencer va produir un clar augment del nombre de noves lesions hemorràgiques, o ARIA-H, principalment al còrtex, mentre que l'scFv-h3D6 no. Per tant, els resultats permeten afirmar que el format scFv és més segur que el mAb sencer.

[en] Mechanisms of amyloidogenesis remain poorly understood. Amyloidoses are incurable life-threatening diseases, which encompass a heterogeneous group of proteins. Amyloid proteins aggregate as deposits either intracellularly or extracellularly, leading to cell death and subsequently to tissue impairment. Two of the most devastating amyloidosis are Alzheimer's disease, a neurodegenerative amyloidosis with a high prevalence, and light chain amyloidosis, a rare and deadly systemic amyloidosis. Light chain amyloidosis is arduous to diagnose, and a curative treatment does not exist. Likewise, extremely high sequence variability occurs within the same disease, conferring exclusive biochemical and structural properties to each pathological protein. AL-09 is a light chain variable domain that differs by seven amino acids from its germline, called κI O18/O8. Such mutations generate an altered AL-09 dimer interface with respect to that by its germline. It has been postulated that the altered interface is the main responsible for the enhanced amyloidogenicity of AL-09. Here, we recombinantly produced VVK08 and VVA09, two single chain variable fragments composed of two identical VL domains from both proteins mentioned above, with the main aim of studying such interfaces. Results allowed us to determine that VVK08 trimer aggregation proceeds through an intermediate state that shows both β and random coil components and that, in contrast to the parental VL domain, follows the worm-like (WL) aggregation pathway. Likewise, VVA09 dimer demonstrated the ability to aggregate as worm-like fibrils as well but, in conditions favoring the occurrence of an intermediated state, aggregation proceeded through the amyloid pathway. This intermediate showed a metastable, all-β fold that corresponded to the tetrameric form of VVA09. Thus, the VVK08-VVA09 system facilitates the study of the interface behind amyloidogenicity of VL domains and constitutes a putative system for drug screening. Alzheimer's disease is the most widespread dementia. According to the amyloid cascade hypothesis, the early accumulation of the Aβ-peptide triggers tau phosphorylation, synaptic dysfunction, and ultimately neuronal death and cognitive impairment. The occurrence of amyloid-related imaging abnormalities (ARIA), i.e., vasogenic edema (ARIA-E) and hemorrhagic events (ARIA-H), found in clinical trials for A-immunotherapy, has been related to the antibody's effector function on glial activation by the Fc portion of the antibody. The use of single chain variable fragments, lacking the Fc portion, has been proposed by the research group hosting this work to constitute a safer therapeutic strategy. ScFv-h3D6 is a single-chain variable fragment derived from the monoclonal antibody bapineuzumab (also known as mAb-h3D6), that has already shown its ability to reduce amyloid burden. In this study, the effect of scFv-h3D6 on tau load has been assessed in elderly 3xTg-AD mice. Briefly, the treatment with scFv-h3D6 was, a part of effective in reducing Aβ levels, effective in reducing total tau levels as well. Interestingly, the pro-inflammatory state characterizing the model at this age did not increase. In conclusion, this study demonstrates the interplay between the two histopathological markers of AD. Besides, treatments with mAb-m3D6, the mouse version of bapineuzumab, and scFv-h3D6 were compared using the APP23 AD mouse model. APP23, unlike 3xTg-AD, develops cerebral amyloid angiopathy (CAA) and represents a suitable model to study the occurrence of ARIA by magnetic resonance imaging (MRI). Although mAb-m3D6 and scFv-h3D6 reduced Aβ levels to the same extent, no significant effect was observed in cerebral volume, nor axonal damage and myelin impairment were found in the corpus callosum, as expected at advanced stages of AD, where neither treatment could reverse neurodegeneration. Interestingly, mAb-m3D6 induced an increase in the number of new hemorrhagic events, mainly in the cortex, whereas scFv-h3D6 did not. In conclusion, our findings demonstrate that the scFv format is safer than the full-length mAb.