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Protozoários parasitas do gênero Leishmania causam leishmaniose, uma doença com uma ampla gama de manifestações clínicas. Essa doença é prevalente em 98 países, e sua incidência anual é estimada em 0,9 a 1,6 milhão decasos1. As espécies de Leishmania patogênicas para o homem são divididas em dois subgêneros, a saber, L. (Leishmania) e L. (Viannia). Infecção por algumas espécies pertencentes à L. Subgêneros (Leishmania), como L. donovani e L. infantum, podem resultar em leishmaniose visceral (LV), que é fatal se não tratada2. Espécies pertencentes ao L. Os subgêneros (Viannia) estão associados à maioria dos casos de leishmaniose cutânea (LC) e leishmaniose tegumentar americana (LCM) nas Américas Central e do Sul, particularmente no Panamá, Colômbia e Costa Rica, sendo a L. panamensis o principal agente etiológico dessas apresentações clínicas 3,4.
A quimioterapia anti-leishmania existente que inclui drogas como antimoniais pentavalentes, miltefosina e anfotericina B é altamente tóxica e cara. Além disso, o aumento da resistência aos fármacos nas últimas décadas tem se somado aos fatores que interferem no tratamento efetivo dos pacientes em todo omundo5. Diferenças substanciais têm sido demonstradas entre as espécies do gênero Leishmania em relação à suscetibilidade a drogas, especialmente entre espécies do Novo e do Velho Mundo 6,7. Por essas razões, é necessário direcionar esforços para a identificação e desenvolvimento de novas drogas anti-leishmania, com especial atenção às abordagens espécie-específicas. Estudar grandes bibliotecas de candidatos a fármacos com metodologias tradicionais é bastante difícil, uma vez que essas metodologias são muito trabalhosas para avaliar a atividade de compostos contra amastigotas intracelulares ou para realizar experimentos in vivo8; Portanto, tem sido necessário o desenvolvimento de novas técnicas que reduzam essas desvantagens, incluindo a implementação de genes repórteres e o desenvolvimento de ensaios de triagem fenotípica de alto conteúdo9.
O uso de genes repórteres mostrou o potencial de aumentar a eficiência do processo de triagem de drogas, pois facilita o desenvolvimento de ensaios de alto rendimento e in vivo. Parasitas recombinantes de Leishmania expressando vários genes repórteres têm sido gerados por vários grupos de pesquisa. Genes repórteres, como β-galactosidase, β-lactamase e luciferase, têm sido introduzidos em várias espécies de Leishmania utilizando vetores epissomais, mostrando utilidade limitada para triagem de drogas nas formas extra- e intracelulares do parasita10,11,12,13,14,15. Essas abordagens têm a limitação de exigir uma forte pressão seletiva em cultura para evitar a eliminação do construto epissomal, bem como o uso de reagentes adicionais para revelar a atividade do gene repórter. Por outro lado, a proteína fluorescente verde (GFP) e sua variante, a proteína fluorescente verde reforçada (eGFP), têm sido utilizadas na geração de um grande número de cepas transgênicas de Leishmania para ensaios de triagem in vitro de fármacos devido à sua flexibilidade e sensibilidade, bem como à possibilidade de automatizar o processo de triagem por citometria de fluxo ou fluorometria15, 16,17,18,19. Apesar dos resultados promissores, as culturas dessas cepas transgênicas foram altamente heterogêneas em seus níveis de fluorescência, uma vez que o número de cópias do gene GFP não foi o mesmo em todos os parasitas. Além disso, a manutenção da fluorescência exigiu pressão seletiva constante sobre os parasitas em cultura, uma vez que o gene GFP foi introduzido em uma construção epissomal.
Pelas razões expostas anteriormente, muitos esforços têm se concentrado no desenvolvimento de novas metodologias para a produção de cepas recombinantes estáveis. Esses esforços têm se baseado principalmente na integração de genes repórteres em locos ribossomais, aproveitando as maiores taxas de transcrição de genes ribossomais20. Cepas de L. infantum e L. amazonensis foram geradas integrando os genes que codificam para β-galactocidase 21, IFP 1.4, iRFP22 e tdTomato23, e foram avaliadas quanto à sua utilidade em ensaios de triagem de fármacos. Vários grupos desenvolveram cepas de L. donovani que expressam a GFP constitutivamente, integrando seu gene codificador ao locus do RNA ribossomal 18S (locus ssu) através de recombinação homóloga24,25; apresentaram expressão estável e homogênea de GFP na população transfectada, incluindo amastigotas intracelulares 24,25, e foram implementadas com sucesso em ensaios de triagem de drogas24,25,26. Bolhassani et al.27 desenvolveram cepas de L. major e L. infantum expressando GFP como um transgene integrado. Eles utilizaram o vetor de integração pLEXSY, originalmente projetado para a expressão transgênica de proteínas em um sistema usando L. tarentolae como hospedeiro28. O vetor pLEXSY-GFP tem se mostrado muito eficiente para a geração de diferentes cepas de Leishmania expressando constitutivamente GFP 24,25,27,29,30. Nesses parasitas, a fluorescência é homogênea e mantida nas formas intracelulares, podendo ser detectada em lesões de coxins plantares de camundongosinfectados27.
Neste trabalho, descrevemos a metodologia utilizada para gerar cepas de L. panamensis e L . donovani expressando o gene que codifica para eGFP como um transgene integrado usando o sistema pLEXSY. As cepas geradas por esse processo são utilizadas em nosso laboratório para a realização de ensaios de triagem de fármacos que avaliam a potencial atividade anti-leishmania de moléculas de origem natural e sintética.