Oligodesoxinucleótido CpG

Os oligodesoxinucleótidos CpG (ou ODN CpG) son curtas moléculas de ADN sintético monocatenario que conteñen un desoxinucleósido trifosfato de citosina ("C") seguido doutro de guanina ("G"). O "p" indica o enlace fosfodiéster entre eles, aínda que algúns ODN teñen no seu lugar un esqueleto modificado de fosforotioato (PS). Cando eses motivos CpG non están metilados actúan como inmunoestimulantes. Os motivos CpG son considerados padróns moleculares asociados a patóxenos (PAMPs) debido á súa abundancia en xenomas microbianos, pero á súa rareza en xenomas de vertebrados. O CpG PAMP é recoñecido por un receptor de recoñecemento de padrón (PRR) chamado receptor de tipo Toll 9 (TLR9), que se expresa constitutivamente só en células B e en células dendríticas plasmacitoides (pDCs) en humanos e outros primates superiores.

 Historia 

Desde 1893 sabíase que a toxina de Coley, unha mestura de lisados celulares bacterianos, tiña propiedades inmunoestimulatorias que poderían reducir a progresión dalgúns carcinomas, pero non foi ata 1983 que Tokunaga et al. identificaron especificamente O ADN bacteriano como o compoñente do lisado que causaba a resposta. Despois, en 1995 Krieg et al. demostraron que o motivo CpG no ADN bacteriano era o responsable dos efectos inmunoestimulatorios e desenvolveu ODN CpG sintéticos. Desde entón, os ODN CpG sintéticos foron obxecto de intensas investigacións debido á resposta proinflamatoria de tipo I que orixinan e o seu exitoso uso como adxuvantes de vacinas.

 Características estruturais 

Os ODN CpG sintéticos difiren do ADN microbiano en que teñen un esqueleto total ou parcialmente fosforotioado (en vez do esqueleto de tipo fosfodiéster) e unha cola poli-G no extremo 3', no 5' ou en ambos. A modificación con fosforotioato protexe o ODN de ser degradado por nucleases como DNases no corpo, e a cola poll-G favorece a captación pola célula. A cola poli-G forma tétradas intermoleculares que orixinan agregados de alto peso molecular. Estes agregados son responsables do incremento da actividade que causa a cola poli-G; non a propia secuencia. Atopáronse numerosas secuencias que estimulan o TLR9 que varían no número e localización dos dímeros CpG, así como as secuencias de bases precisas que flanquean os dímeros CpG. Isto levou á creación de cinco clases ou categorías non oficiais de ODN CpG baseándose na súa secuencia, estruturas secundarias e efectos sobre as células mononucleares sanguíneas periféricas (PBMCs). As cinco clases son: clase A (tipo D), clase B (tipo K), clase C, clase P e clase S. É importante salientar que durante o proceso de descubrimento, as "clases" non foron definidas, ata que máis tarde se fixo evidente que os ODN con certas características orixinaban respostas específicas. Debido a isto, a maioría dos  ODN mencionados na literatura distínguense usando números (é dicir, ODN 2006, ODN 2007, ODN 2216, ODN D35, ODN K3 etc.). Os números son arbitrarios e veñen de probar grandes cantidades de ODN con lixeiras variacións intentando encontrar a secuencia óptima. Ademais, algúns artigos dan diferentes nomes a un mesmo ODN previamente descrito, o que complica máis a convención de nomeamento.

 Clase A 

Un dos primeiros ODN de clase a, O ODN 2216, foi descrito en 2001 por Krug et al. Esta clase de ODN era moi diferente da anteriormente descrita clase B de ODN (o ODN 2006) porque estimulaba a produción de grandes cantidades de interferóns de tipo I, o máis importante dos cales era o IFNα, e inducía a maduración de células dendríticas plasmacitoides. Os ODN de clase A son tamén fortes activadores das células NK por medio dunha sinalización indirecta por citocinas.

Características estruturais que definen os ODN de clase A:
Presenza dunha secuencia poli-G no extremo 5', no 3' ou en ambos.
Unha secuencia palindrómica interna.
Dinucleótidos GC contidos no palíndromo interno.
Un esqueleto parcialmente modificado con fosforotioato.
Os ODN de clase A conteñen tipicamente de 7 a 10 bases modificadas con fosforotioato nun ou en ambos os extremos que resisten a degradación por nucleases e incrementan a lonxevidade do ODN. As regras anteriores definen estritamente a clase, pero é posible a variabilidade de secuencia dentro destas "regras". Hai que salientar que os cambios na secuencia afectan a magnitude da resposta. Por exemplo,  a secuencia palindrómica interna pode ser de 4 a 8 pares de bases de lonxitude e varía na orde das bases, aínda que o padrón 5'-Pu Pu CG Pu Py CG Py Py-3', é o máis activo cando se compara con outras varias secuencias. A cola poli-G que se encontra nos extremos da febra de ADN pode variar en lonxitude e número (o tipo D soamente ten unha secuencia poli-G no extremo 3'), pero a súa presenza é esencial para a actividade da molécula.

 Clase B 

Krieg et al. foron os primeiros en describir os ODN de clase B en 1995. Os ODN de clase B (o ODN 2007) son fortes estimuladores das células B humanas e a maduración de monocitos. Tamén estimulan a maduración de células dendríticas plasmacitoides, pero nun menor grao que os ODN de clase A, e a formación de moi pequenas cantidades de IFNα.

Características estruturais que definen os ODN de clase B:
Ter un ou máis motivos CpG 6mer 5'-Pu Py C G Py Pu-3'.
Un esqueleto completamente fosforotioado (modificado con fosforotioato).
Ter xeralmente unha lonxitude de 18 a 28 nucleótidos.
Os ODN máis fortes desta clase teñen tres secuencias de 6mer. Os ODN B foron intensamente estudados como axentes terapéuticos debido á súa capacidade de inducir unha resposta inmune humoral forte, o que os fai ideais cono adxuvantes de vacinas.

 Notas 

Categoría:Sistema inmunitario
Categoría:Inmunoestimulantes