Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Biomédica, ramo de especialização em Engenharia ClínicaHelicobacter pylori is a Gram-negative microaerobic bacterium. This bacterium causes the most
common chronic infection worldwide, affecting more than half of the world’s population, and is therefore
considered the major human pathogen. H. pylori infections are difficult to cure, owing to this species
rising resistance to standard antibiotic-based therapies. Recently, novel therapies are being developed to
treat bacterial infections, such as therapy with bacteriophages (phages) and phage lytic proteins, named
endolysins and holins. However, to date, there is minimal information about endolysins in the phage
genomes of H. pylori.
The main goal of this project is to develop a new therapy based on phage lytic proteins for the treatment
of H. pylori infections. Bioinformatics analysis of H. pylori prophage genomes enabled the identification
of seven potential lytic proteins coding sequences, which were cloned into pET-28a(+) and expressed
in E. coli. Protein expression was only successful for HPy1Rgp29, HPy3RCgp27 and GFP-HPy1Rgp29.
The previously reported endolysin ABgp46 from an Acinetobacter phage was also expressed as a positive
control. For both assays carried out against H. pylori strain 11507, the positive control in question did
not work, so it was not possible to draw any conclusions about the muralytic or antibacterial activity of
the proteins considered. The lack of activity of the expressed proteins could be related to the lack of
information concerning endolysins on H. pylori phages or the proteins chosen for this work may not
be actual endolysins, among others reasons. To better understand the function of these proteins, more
extensive work involving for example the fusion of GFP with these proteins might be an interesting approach
in future works.
In conclusion, while the technology used has great potential, as shown for other pathogens, further
research is needed to assess the use of lytic proteins as a treatment for H. pylori infections.Helicobacter pylori é uma bactéria microaeróbia Gram-negativa. Esta bactéria causa a infeção crónica
mais comum em todo o mundo, afectando mais de metade da população mundial, sendo por isso con siderada o principal agente patogénico humano. As infecções por H. pylori são difíceis de curar, devido à
crescente resistência desta espécie face às terapias convencionais à base de antibióticos. Recentemente,
estão a ser desenvolvidas novas terapias para tratar infecções bacterianas, como a terapia com bacter iófagos (fagos) e proteínas líticas de fagos, denominadas endolisinas e holinas. No entanto, até à data,
existe pouca informação sobre endolisinas nos genomas de fagos de H. pylori.
O principal objetivo deste projeto é o desenvolvimento de uma nova terapia baseada em proteínas
líticas de fagos para o tratamento de infeções por H. pylori. A análise bioinformática dos genomas de
profagos de H. pylori permitiu a identificação de sete potenciais sequências codificadoras de proteínas
líticas, que foram clonadas em pET-28a(+) e expressas em E. coli. A expressão de proteínas apenas foi
bem sucedida para a HPy1Rgp29, HPy3RCgp27 e GFP-HPy1Rgp29. A endolisina ABgp46 de um fago
de Acinetobacter previamente descrita foi igualmente expressa como controlo positivo. Para ambos os
ensaios realizados contra a estirpe 11507 de H. pylori, o controlo positivo considerado não funcionou,
pelo que não foi possível retirar conclusões sobre a atividade muralítica ou antibacteriana das proteínas
consideradas. A falta de actividade das proteínas expressas poderá estar relacionada com a falta de infor mação sobre endolisinas em fagos de H. pylori ou as proteínas escolhidas para este trabalho poderão não
ser efetivamente endolisinas, entre outras razões. Para compreender melhor a função destas proteínas,
um trabalho mais alargado envolvendo, por exemplo, a fusão de GFP com estas proteínas poderá ser
uma abordagem interessante em trabalhos futuros.
Em conclusão, embora a tecnologia utilizada tenha um grande potencial, como demonstrado para
outros agentes patogénicos, é necessária mais investigação para avaliar a utilização de proteínas líticas
como tratamento de infecções por H. pylori
