Stable expression of Mycobacterium bovis antigen 85B in auxotrophic M. bovis bacillus Calmette-Guérin.
BACKGROUND
Bovine tuberculosis (TB) is a zoonotic disease caused by Mycobacterium bovis, responsible for causing major losses in livestock. A cost effective alternative to control the disease could be herd vaccination. The bacillus Calmette-Guérin (BCG) vaccine has a limited efficacy against bovine TB, but can improved by over-expression of protective antigens. The M. bovis antigen 85B demonstrates ability to induce protective immune response against bovine TB in animal models. However, current systems for the construction of recombinant BCG expressing multiple copies of the gene result in strains of low genetic stability that rapidly lose the plasmid in vivo. Employing antibiotic resistance as selective markers, these systems also compromise vaccine safety. We previously reported the construction of a stable BCG expression system using auxotrophic complementation as a selectable marker.


OBJECTIVE
The fundamental aim of this study was to construct strains of M. bovis BCG Pasteur and the auxotrophic M. bovis BCG ΔleuD expressing Ag85B and determine their stability in vivo.


METHODS
Employing the auxotrophic system, we constructed rBCG strains that expressed M. bovis Ag85B and compared their stability with a conventional BCG strain in mice. Stability was measured in terms of bacterial growth on the selective medium and retention of antigen expression.


RESULTS
The auxotrophic complementation system was highly stable after 18 weeks, even during in vivo growth, as the selective pressure and expression of antigen were maintained comparing to the conventional vector.


CONCLUSIONS
The Ag85B continuous expression within the host may generate a stronger and long-lasting immune response compared to conventional systems.
Universidade Federal de Pelotas, Centro de Desenvolvimento Tecnológico, Núcleo de Biotecnologia, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia, Pelotas, RS, Brasil.
Caroline
C
Rizzi
Universidade Federal de Pelotas, Centro de Desenvolvimento Tecnológico, Núcleo de Biotecnologia, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia, Pelotas, RS, Brasil.
Ana Carolina
AC
Peiter
Universidade Federal de Pelotas, Centro de Desenvolvimento Tecnológico, Núcleo de Biotecnologia, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia, Pelotas, RS, Brasil.
Thaís Larré
TL
Oliveira
Universidade Federal de Pelotas, Centro de Desenvolvimento Tecnológico, Núcleo de Biotecnologia, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia, Pelotas, RS, Brasil.
Amilton Clair Pinto
AC
Seixas
Universidade Federal de Pelotas, Centro de Desenvolvimento Tecnológico, Núcleo de Biotecnologia, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia, Pelotas, RS, Brasil.
Karen Silva
KS
Leal
Universidade Federal de Pelotas, Centro de Desenvolvimento Tecnológico, Núcleo de Biotecnologia, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia, Pelotas, RS, Brasil.|Universidade Federal de Pelotas, Instituto de Biologia, Departamento de Microbiologia e Parasitologia, RS, Brasil.
Daiane Drawanz
DD
Hartwig
Universidade Federal de Pelotas, Centro de Desenvolvimento Tecnológico, Núcleo de Biotecnologia, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia, Pelotas, RS, Brasil.
Fabiana Kommling
FK
Seixas
Universidade Federal de Pelotas, Centro de Desenvolvimento Tecnológico, Núcleo de Biotecnologia, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia, Pelotas, RS, Brasil.
Sibele
S
Borsuk
Universidade Federal de Pelotas, Centro de Desenvolvimento Tecnológico, Núcleo de Biotecnologia, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia, Pelotas, RS, Brasil.
Odir Antônio
OA
Dellagostin
D000818:Animals; D000942:Antigens, Bacterial / Q000276:immunology* / Q000378:metabolism; D001500:BCG Vaccine / Q000235:genetics / Q000276:immunology*; D004926:Escherichia coli / Q000235:genetics; D005260:Female; D005822:Genetic Vectors / Q000235:genetics / Q000276:immunology; D051379:Mice; D008807:Mice, Inbred BALB C; D009163:Mycobacterium bovis / Q000235:genetics / Q000276:immunology*; D010957:Plasmids / Q000235:genetics / Q000276:immunology
D000942:Antigens, Bacterial; D001500:BCG Vaccine; C522414:antigen 85B, Mycobacterium paratuberculosis