Research Article

Epitope analysis and protection by a ROP19 DNA vaccine against Toxoplasma gondii

Analyse des épitopes et protection d’un vaccin à ADN ROP19 contre Toxoplasma gondii

¹ Department of Parasitology, Shandong University School of Medicine, 250012 Jinan, Shandong Province, PR China
² Department of Ji Nan Children’s Hospital, 250022 Jinan, Shandong Province, PR China
³ Department of Pediatrics, Provincial Hospital Affiliated to Shandong University, Shandong University School of Medicine, 250021 Jinan, Shandong Province, PR China

^* Corresponding author: shenyi.he@hotmail.com

Received: 9 January 2016
Accepted: 16 March 2016

Abstract

We used bioinformatics approaches to identify B-cell and T-cell epitopes on the ROP19 protein of Toxoplasma gondii. Then, we constructed plasmids with ROP19 (pEGFP-C1-ROP19) and injected them into BALB/c mice to test the immunoprotection induced by this vaccine candidate. The results showed that immunization with pEGFP-C1-ROP19 induced effective cellular and humoral immune responses in mice; specifically, high serum levels of T. gondii-specific IgG and increased interferon-gamma production by splenocytes. Furthermore, the mice vaccinated with pROP19 had significantly fewer brain cysts (583 ± 160) than the mice injected with phosphate-buffered saline (1350 ± 243) or with the control plasmid, pEGFP-C1 (1300 ± 167). Compared with PBS-treated mice, those immunized with pROP19 had only 43% of the number of brain cysts. These results suggest that the DNA vaccine encoding ROP19 induced a significant immune response and provided protection against a challenge with T. gondii strain PRU cysts.

Résumé

Nous avons utilisé des approches bio-informatiques pour identifier des épitopes de lymphocytes B et de lymphocytes T sur la protéine ROP19 de Toxoplasma gondii. Ensuite, nous avons construit des plasmides avec ROP19 (pEGFP-C1-ROP19) et les avons injectés à des souris BALB/c pour tester l’immunoprotection induite par ce candidat vaccin. Les résultats ont montré que l’immunisation avec pEGFP-C1-ROP19 a induit des réponses immunitaires cellulaires et humorales efficaces chez la souris, en particulier des taux sériques élevés d’IgG spécifiques à T. gondii et une production accrue d’interféron gamma par les splénocytes. En outre, les souris vaccinées avec pROP19 avaient significativement moins de kystes cérébraux (583 ± 160) que les souris injectées avec du tampon phosphate salin (1350 ± 243) ou avec le plasmide témoin pEGFP-C1 (1300 ± 167). En comparaison avec les souris traitées au PBS, celles qui sont immunisées avec pROP19 avaient seulement 43 % du nombre de kystes dans le cerveau. Ces résultats suggèrent que le vaccin à ADN codant pour la ROP19 induit une réponse immunitaire significative et fournit une protection contre une provocation avec des kystes de la souche PRU de T. gondii.