واکسینولوژی سیستماتیک برای شناسایی آنتی ژن های جدید و طراحی واکسن با اپی توپ واکسنی وسیع الطیف علیه استافیلوکوکوس اورئوس

Abstract

مقدمه: استافیلوکوکوس اورئوس یکی از پاتوژن ها قدرتمند و مهم به خاطر طیف وسیعی از بیماری‌ها در انسان و حیوان و به ویژه توانایی مقاومت به بسیاری از آنتی بیوتیک های می باشد. از این رو، این پاتوژن یک تهدید برای سلامت جهانی است که نیاز به روش‌های درمانی و یا پیشگیری مناسب دارد. هدف: شناسایی آنتی‌ژن های جدید به عنوان کاندیدهای واکسن بالقوه برای طراحی واکسن وسیع الطیف مبتنی بر اپی توپ در برابر استافیلوکوکوس اورئوس. روش کار: در این مطالعه, از روش واکسینولوژی سیستماتیک برای ساخت یک شبکه برهمکنش پروتئین - پروتئین برای شناسایی پروتئین های کلیدی این پاتوژن استفاده شد. تک تک پروتئین‌های کلیدی انتخاب‌شده توسط پارامترهای فیلترینگ مثل آنتیژنیسیته، ویرلانس و غیره سویه های برای یافتن کاندیدهای بالقوه واکسن، بررسی شدند. سپس پروتئین‌های کاندید برای شناسایی اپی توپ های ایمونوژن با استفاده از استراتژی‌های چند سروری چند الگوریتمی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. در نهایت, یک سازه واکسن mRNA خودتکثیر شامل ناحیه هایی از پروتئین های کاندید واکسن با بیش‌ترین تعداد اپی توپ طراحی گردید. نتایج: یک شبکه برهمکنش پروتئین-پروتئین با ۱۸۳۲ پروتئین از کل پروتئوم سویه رفرنس استافیلوکوکوس اورئوس ترسیم گردید. با کمک الگوریتم‌های مبتنی بر نظریه گراف, ۴۰۰ پروتئین به عنوان پروتئین‌های کلیدی این پاتوژن ها شناسایی شدند و سپس پروتئین‌های غیرقابل قبول با در نظر گرفتن پارامترهای تنظیم‌شده, حذف شدند. ۱۶ پروتئین بعنوان کاندید های بالقوه واکسن معرفی شدند که در نهایت ۳ پروتئین به عنوان آخرین کاندیداهای بالقوه واکسن انتخاب شده‌اند. در نهایت, ۸ ناحیه حاوی چندین اپی توپ ایمونوژن از توالی ۳ پروتئین انتخاب شده برای طراحی سازه نهایی واکسن استفاده شد. نتیجه گیری: در نهایت با استفاده از متد های واکسینولوژی سیستماتیک، یک واکسن mRNA خودتکثیر چند آنتی ژنی چند اپی توپی علیه سویه های مختلف استافیلوکوکوس اورئوس طراحی شد.