Tackling the livestock parasite Trypanosoma congolense by targeting invariant surface proteins

Trypanosoma congolense is a tsetse fly-transmitted parasite that causes animal trypanosomiasis (AT), a devastating livestock disease. AT is a major barrier to the socio-economic development of sub-Saharan Africa (annual losses estimated at ~$5 billion) and thus an important cause of food insecurity and poverty. AT control is highly challenging due to an increasing number of drug treatment failures. Therefore, striving towards a functional anti-trypanosome vaccine is expected to be a game changer in the fight against AT. The recent discovery of a surface antigen that induces protection to infection with T. vivax (another major livestock parasite) suggests that successful vaccination against animal trypanosomes is within reach. Therefore, the TRYPTACKLE premise is that immunisation against key invariant surface antigens of T. congolense metacyclic and early bloodstream parasites elicits protection to a systemic infection after an infected tsetse bite. The research strategy is highly multi-disciplinary, requiring experts in parasitology, protein structural biology and biochemistry, immunology and bioinformatics to join forces. By genomic mining and single cell transcriptomics we will first gain novel insights into the full repertoire of invariant surface proteins expressed in these specific life cycle stages. Then, recombinant surface antigens of high quality and purity will be produced to assess their potential to elicit a neutralizing antibody response in an in vivo animal model. Last, we will characterize the specific epitopes targeted by the protective antibodies.

Trypanosoma congolense is een door de tseetseevlieg overgedragen parasiet die dierlijke trypanosomiasis (AT) veroorzaakt, een verwoestende veeziekte. AT is een belangrijke hinderpaal voor de sociaal-economische ontwikkeling van Afrika ten zuiden van de Sahara (jaarlijkse verliezen geschat op ~5 miljard dollar) en dus een belangrijke oorzaak van voedselonzekerheid en armoede. De bestrijding van AT is een grote uitdaging omdat de behandeling met geneesmiddelen steeds vaker mislukt. Daarom wordt verwacht dat het streven naar een functioneel anti-trypanosoom vaccin de strijd tegen AT zal veranderen. De recente ontdekking van een oppervlakte-antigen dat bescherming biedt tegen infectie met T. vivax (een andere belangrijke dierlijke parasiet) suggereert dat succesvolle vaccinatie tegen dierlijke trypanosomen binnen handbereik ligt. Het uitgangspunt van TRYPTACKLE is daarom dat immunisatie tegen belangrijke invariante oppervlakte-antigenen van T. congolense metacyclische en vroege bloedstroomparasieten bescherming biedt tegen een systemische infectie na een besmette tseetsebeet. De onderzoeksstrategie is zeer multidisciplinair, waardoor deskundigen op het gebied van parasitologie, structurele eiwitbiologie en biochemie, immunologie en bio-informatica hun krachten moeten bundelen. Door genomic mining en single cell transcriptomics zullen we eerst nieuwe inzichten verwerven in het volledige repertoire van invariante oppervlakte-eiwitten die in deze specifieke stadia van de levenscyclus tot expressie komen. Vervolgens zullen recombinante oppervlakte-antigenen van hoge kwaliteit en zuiverheid geproduceerd worden om hun potentieel om een neutraliserende antilichaamrespons op te wekken in een in vivo diermodel te beoordelen. Tenslotte zullen we de specifieke epitopen waarop de beschermende antilichamen zich richten karakteriseren.