Anti-RAS1 and anti-RIM101 oligomers for controlling Candida albicans filamentation under different body fluids

Abstract

Candida albicans continua a ser a espécie do género Candida responsável por maior número de infeções fúngicas em humanos. A patogenicidade de C. albicans está relacionada com a capacidade de transitar da forma de levedura para a forma filamentosa (dimorfismo). Esta transição de forma tem sido relacionada com alguns genes, entre eles RAS1 e RIM101. Assim, o principal objetivo deste trabalho, com base na terapia antisense (TA), foi desenvolver oligómeros antisense (OAS) capazes de reduzir a expressão genética dos genes RAS1 e RIM101. Pretende-se assim contribuir para o desenvolvimento de um cocktail de OAS capazes de controlar a filamentação de C. albicans em diferentes fluidos corporais humanos. Assim, como primeira tarefa avaliou-se a capacidade de filamentação de C. albicans em fluidos corporais humanos simulados, preparados a diferentes pH. Verificou-se que C. albicans é capaz de filamentar em saliva e urina artificial com diferentes valores de pH (4, 5.8 e 7), evidenciando a elevada capacidade de adaptabilidade e plasticidade de C. albicans em diferentes contextos ambientais. A segunda tarefa consistiu no desenho de dois OAS, o anti-RAS1 e o anti-RIM101, e na validação da sua funcionalidade in vitro. A ausência de citotoxidade de anti-RAS1 2'-OMethylRNA (2'OMe) e anti-RIM101 2'OMe, conjuntamente com a capacidade de reduzir a níveis significativos tanto a expressão dos genes RAS1 e RIM101, como a filamentação de C. albicans em diferentes fluidos corporais simulados, valida a aplicabilidade da TA no controlo da virulência de C. albicans. Assim, este trabalho reforça a possibilidade do desenvolvimento de novos antifúngicos a partir de um cocktail de OAS para o tratamento de candidíases.

Candida albicans remains the species of the genus Candida responsible for the largest number of fungal infections in humans. The pathogenicity of C. albicans is related with the ability to switch from yeast to filamentous forms(dimorphism). RAS1 and RIM101 genes are identified as important regulators of this phenomenon. Thus, based on antisense therapy (AST), the main goal of this work was to develop antisense oligomers (ASOs) capable of reducing the genetic expression of the RAS1 and RIM101 genes. It is intended to contribute to the development of an ASOs cocktail capable of controlling the filamentation of C. albicans in different human body fluids. So, as a first task, the filamentation capacity of C. albicans on human body fluids simulated at different pH was evaluated. It was verified that C. albicans is able to develop filaments on saliva and artificial urine under different pH values (4, 5.8 and 7), demonstrating the high plasticity and adaptability of C. albicans on different environmental contexts. The second task was to design two ASOs, anti-RAS1 and anti-RIM101, and to validate its functionality in vitro. The absence of anti-RAS1 2'-OMethylRNA (2'OMe) e anti-RIM101 2'OMe cytotoxicity, jointly with its ability to reduce the expression of RAS1 and RIM101 genes and C. albicans filamentation on different simulated body fluids to significant levels, validates the applicability of AT to control of C. albicans virulence. Thus, this work reinforces the possibility of developing new antifungals from an ASO cocktail to be used in the treatment of candidiasis.