Meta-análise transcricional de indivíduos vacinados contra malária

dc.contributor.advisor1Gardinassi, Luiz Gustavo Araujo
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8922981412535108
dc.contributor.referee1Gardinassi, Luiz Gustavo Araujo
dc.contributor.referee2Fonseca​, Simone Gonçalves da
dc.contributor.referee3Almeida, Gregório Guilherme
dc.creatorGuimarães, Tiago Paiva
dc.creator.Latteshttps://lattes.cnpq.br/4188899111627153
dc.date.accessioned2025-03-14T16:51:28Z
dc.date.available2025-03-14T16:51:28Z
dc.date.issued2025-02-06
dc.description.abstractMalaria causes over 600,000 deaths annually, with the vast majority of fatalities resulting from Plasmodium falciparum infection. This disease remains a major humanitarian problem across tropical regions of the world, particularly in sub-Saharan Africa, where most deaths occur among pregnant women, newborns, and children under five. Currently, only two vaccines against P. falciparum are recommended by the World Health Organization: RTS,S/AS01 and, more recently, R21/Matrix-M. Multiple studies involving different vaccines (RTS,S, PfRAS, PvRAS) have evaluated the transcriptome of whole blood and peripheral blood mononuclear cells (PBMCs). These data are available in public repositories such as the NCBI Gene Expression Omnibus (GEO) and can be repurposed for new analyses. Objectives. Our primary goal is to identify a set of genes associated with the immune response induced by vaccination, using multiple cohorts and different vaccines. We aim to identify both a unified signature and a signature specific to the RTS,S vaccine, then compare the two to analyze similarities and differences. Methodology. We identified 14 datasets in public repositories, totaling 2,054 samples and over 3 TB of data volume. We conducted three metaanalyses: one using pre-vaccination samples, another combining pre- and post-vaccination samples, and a third focusing exclusively on cohorts that used the RTS,S vaccine. Our results were generated using tools such as MetaIntegrator, an R programming language package, to identify differential gene expression across groups. Results. We found that prevaccination gene expression could not predict vaccine efficacy, as differences in expression between protected and nonprotected individuals prior to vaccination were minimal. Subsequent analyses suggest that a pre-vaccination transcriptional profile associated with lymphocytes correlates with protection. In the second meta-analysis, comparing pre- and post-vaccination samples, we identified a unified transcriptional signature of malaria vaccination. The results demonstrate robust activation of myeloid cell-mediated inflammatory responses and interferons, alongside increased expression of genes related to antigen presentation and blood coagulation. In our final meta-analysis, using only RTS,S vaccine cohorts with different adjuvants, we identified a vaccine-specific signature. Conclusion. We identified a signature specific to the RTS,S vaccine and observed that while there is overlap between its gene components and the unified signature of all vaccines, significant differences remain, which are only captured when other vaccines are included in the meta-analysis. We conclude that transcriptomic meta-analyses hold translational potential to enhance vaccine monitoring and efficacy.eng
dc.description.resumoA malária causa a morte de mais de 600.000 pessoas por ano, sendo a grande maioria das mortes causadas pela infecção pelo Plasmodium falciparum. Esta doença ainda representa um grande problema humanitário em toda a região tropical do planeta, principalmente na África Subsaariana, onde se concentra a maioria das mortes, a maioria das quais são gestantes, recém-nascidos e crianças menores de 5 anos. No cenário atual, apenas duas vacinas contra P. falciparum são recomendadas pela organização mundial de saúde, a RTS,S/AS01 e mais recentemente a R21/Matrix-M. Vários estudos realizados com diferentes vacinas (RTS,S, PfRAS, PvRAS) avaliaram o transcriptoma do sangue total e de células mononucleares do sangue periférico (PBMC). Esses dados estão em repositórios públicos como o NCBI Gene Expression Omnibus (GEO), e podem ser reaproveitados para novas análises. Objetivos. Nosso principal objetivo é identificar um conjunto de genes que estejam associados a resposta imune induzida pela vacinação, utilizando múltiplas coortes, com diferentes vacinas. Identificando tanto uma assinatura unificada, como uma específica para a vacina RTS’S e por fim comparar as duas, analisando semelhanças e diferenças. Metodologia. Foram encontrados nos repositórios de dados 14 conjuntos de dados (datasets), totalizando 2054 amostras e mais de 3 TB de volume de dados. Realizamos três meta-análises, uma com amostras antes da vacinação, outra utilizando amostras tanto de antes como após vacinação, e uma meta-análise utilizando amostras de coortes que apenas utilizaram a vacina RTS’S. Nossos resultados foram gerados utilizando ferramentas como o MetaIntegrator, pacote da linguagem de programação R para identificar as diferenças de expressão dos genes entre diferentes grupos. Resultados. Identificamos que a expressão gênica antes da vacinação não foi capaz de predizer a eficácia vacinal, visto que a diferença de expressão entre indivíduos protegidos ou não protegidos antes da vacinação foram modestas. Análises posteriores sugerem que um perfil transcricional associado a linfócitos antes da vacinação, está associado a proteção. Em uma segunda meta-análise, na qual comparamos indivíduos antes e após vacinação, identificação uma assinatura transcricional unificada da vacinação contra a malária. As análises demonstram ativação robusta da resposta inflamatória mediada por células mieloides e interferons, além do aumento na expressão de genes relativos à apresentação de antígenos e coagulação sanguínea. Em nossa última meta-análise utilizamos apenas as coortes que utilizaram a vacina RTS’S, com diferentes tipos de adjuvantes, com esses dados identificamos uma assinatura específica para esta vacina. Conclusão. Identificamos uma assinatura específica para a vacina RTS,S e verificamos que embora haja sobreposição entre os genes que compõem esta assinatura e a assinatura unificada de todas as vacinas, ainda existem muitas diferenças, que só são capturadas quando outras vacinas são incluídas na meta-análise. Concluímos que a meta-análise com dados de transcriptômica apresenta potencial translacional para aprimorar o acompanhamento e eficácia de vacinas.
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
dc.identifier.urihttp://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/13943
dc.languagePortuguêspor
dc.publisherUniversidade Federal de Goiáspor
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentInstituto de Patologia Tropical e Saúde Pública - IPTSP (RMG)
dc.publisher.initialsUFGpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Medicina Tropical e Saúde Publica (IPTSP)
dc.relation.referencesGUIMARÃES, T. P. Meta-análise transcricional de indivíduos vacinados contra malária. 2025. 58 f. Dissertação (Mestrado em Medicina Tropical e Saúde Pública) - Instituto de Patologia Tropical e Saúde Pública, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2025.
dc.rightsAcesso Embargado
dc.subjectMaláriapor
dc.subjectVacinapor
dc.subjectMeta-análisepor
dc.subjectTranscriptômicapor
dc.subjectMalariaeng
dc.subjectVaccineeng
dc.subjectMeta-analysiseng
dc.subjectTranscriptomicseng
dc.subject.cnpqCIENCIAS DA SAUDE::MEDICINA
dc.titleMeta-análise transcricional de indivíduos vacinados contra malária
dc.title.alternativeTranscriptional meta-analysis of individuals vaccinated against malariaeng
dc.typeDissertação

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