طراحی واکسن پلی‌اپی‌توپی سلول‌های b و t ضد سویه‌های باکتری هموفیلوس: با رویکرد بیوانفورماتیکی

زمینۀ مطالعه:علی رغم وجود واکسن های کونژوگه ضد سویه های هموفیلوس عفونت های ناشی از هموفیلوس آنفلوانزا و هموفیلوس سومنوس چه در بعد انسانی و چه در صنعت دامپروری خسارت های اقتصادی بسیاری را به جوامع تحمیل می کند. کارا نبودن واکسن‌های موجود ضد همه سویه‌ها می تواند در گسترش عفونت ناشی از هموفیلوس موثر باشد. از نقاط ضعف این واکسن ها می توان به عدم پوشش اپی توپ های گوناگون از سویه های هموفیلوس در واکسن های موجود اشاره کرد. از این رو انتخاب یک مجموعه ای از پروتئین های حراست شده و مشترک در سویه های تهاجمی هموفیلوس آنفلوانزا و هموفیلوس سومنوس جهت پیشگویی اپی توپ ها و طراحی واکسن ضروری است. هدف: این مطالعه با هدف طراحی واکسن پلی اپی توپی موثر بر ضد سویه های بیماریزای هموفیلوس آنفلوانزا و هموفیلوس سومنوس با بهره گیری از رهیافت های in silico انجام شد. روش‎کار: ابتدا توالی های پروتئین های مورد نظر از پایگاه های داده بازیابی شدند و به منظور به دست آوردن مناطق حراست شده با نرم افزار clustal omega همردیف گردیدند. سپس پیشگویی اپی توپ های سلول های b و t برای 6 پروتئین ایمونوژن شامل پروتئین غشای خارجی (outer membrane protein, omp6)، پروتئین پوشش سلولی (opacity associated protein a, oapa)، پروتئین باند شونده به ترانسفرین (transfern binding protein a, tbpa)، پروتئین d (pd) و d15  با استفاده از سرورهای مختلف ایمونوانفورماتیک صورت گرفت. اپی توپ های مشترک دارای امتیاز بالاتر با لینکرهای مناسب به یکدیگر متصل گردیدند. ویژگی های فیزیکوشیمیایی و ساختاری مدل نهایی با سرورهای مربوطه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج: 6 اپی توپ سلولcd4+ t و 3 اپی توپ سلول b از 6 پروتئین ایمونوژن برای طراحی سازه نهایی انتخاب شدند. ارزیابی های ایمونوانفورماتیک نشان داد که پپتید پلی اپی توپی طراحی شده یک پادگن بی خطر، محلول، هیدروفیل و پایدار در دماهای مختلف است که می تواند یک واکسن بالقوه باشد. نتیجه گیری نهایی: سازه پلی اپی توپی طراحی شده با ابزارهای ایمونوانفورماتیک می تواند به عنوان کاندید واکسن ضد هموفیلوس مورد توجه قرار گیرد.

Designing B and T Cell MultiEpitope Vaccine for Cross Protection Against Haemophilus Strains: An Immunoinformatics Approach

BACKGROUND: Despite the availability of effective conjugate vaccines, Haemophilus influenza (HI) and Haemophilus somnus (HS) still result in enormous global morbidity in both human and cattle. Vaccines failure to protect against different strains can lead to the spread of Hemophilus infections. The absence of various epitopes from Haemophilus strains in existing vaccines is one of their weaknesses. Therefore, selection of a conserved and common set of proteins in the invasive strains of HI and HS is essential for predicting epitopes as potential vaccine candidate. OBJECTIVES: The aim of this study was to design an effective polyepitopic vaccine against invasive HI and HS strains using in silico approaches. METHODS: First, the protein sequences were retrieved from the databases and were aligned to determine the conserved areas with the Clustal omega software. Then, B and T cell epitopes identification was done for OapA, OMP6, PD, D15, IgA1 Protease and TbpA proteins using various immunoinformatic servers. The high ranked epitopes were selected from mentioned proteins. The selected epitopes were fused together by appropriate linkers. This designed construct was analyzed for physicochemical and structural characteristics using related servers. RESULTS: 6 TCD4+ and 3 B cell epitopes were selected to design the final construct from 6 common proteins. The immunoinformatics analysis revealed that the designed polyepitopic peptide is a safe, soluble, hydrophilic and thermostable antigen that could be a potential vaccine. CONCLUSIONS: The polyepitopic construct can be considered as a vaccine candidate against Haemophilus.