|
" طراحي پيشرفته واکسن وسيع الطيف آنفولانزاي طيور ايران (H9N2) با به کارگيري روشهاي نوين علم بيوانفورماتيک "
احمدي، مهدي
| شماره شناسایی
|
:
|
18875953
|
| شماره مدرک
|
:
|
۶۲۵۲۸
|
| نام عام مواد
|
:
|
[گزارش نهایی -تجاری]
|
| شناسه افزوده
|
:
|
احمدي، مهدي
|
|
|
:
|
صالحي، بهاره
|
|
|
:
|
اسمعيلي زاد، مجيد
|
|
|
:
|
رنجبر، محمد مهدي
|
| عنوان اصلي
|
:
|
طراحي پيشرفته واکسن وسيع الطيف آنفولانزاي طيور ايران (H9N2) با به کارگيري روشهاي نوين علم بيوانفورماتيک
|
| نام نخستين پديدآور
|
:
|
احمدي، مهدي
|
| عنوان اصلي به زبان ديگر
|
:
|
Advanced design of broad spectrum vaccine against Iranian avian influenza (H9N2) using novel bioinformatics methods
|
| وضعیت انتشار
|
:
|
کرج: موسسه تحقيقات واکسن وسرم سازي رازي، ۱۴۰۱
|
| فروست
|
:
|
شماره ثبت ۶۲۵۲۸ مورخ ۱۴۰۱/۰۸/۳۰۶۲۵۲۸
|
|
|
:
|
شماره طرح : 2-18-18-012-970229
|
|
|
:
|
سامانه سمپات
|
| توصیفگر
|
:
|
طراحی واکسن
|
|
|
:
|
ویروس آنفولانزای طیور
|
|
|
:
|
H9N2
|
|
|
:
|
پروتئین هماگلوتینین (HA)
|
|
|
:
|
بیوانفورماتیک
|
| خلاصه یا چکیده
|
:
|
آنفولانزای طیور، بیماری عفونی بسیار واگیر با تلفات بالا است که چندین گونه از پرندگان مولد غذا (جوجه، بلدرچین، اردک و ...) و همچنین دست‌آموز را درگیر و هزینه‌های اقتصادی هنگفتی را بر صنعت طیور ایران تحمیل می‌کند. این بیماری به دلیل اهمیت، تحت پیشگیری و سیاست‌های کنترلی وسیع سازمان‌های بین‌المللی نظیر FAO، WHO و OIE است. واکسیناسیون پرندگان، به‌ویژه جهت پیشگیری از فرم حاد، از ارکان اصلی برنامه‌های کنترلی این سازمان‌ها بوده و به‌منظور ایجاد ایمنی محافظتی در گله‌ها و افزایش مقاومت علیه این عفونت به‌طور وسیع مورد استفاده قرار می‌گیرد؛ اما تغییرات ژنتیکی و آنتی‌ژنی فوق‌العاده ویروس آنفولانزا، بزرگ‌ترین چالش در راه توسعه واکسن‌های وسیع الطیف علیه آن است. راهکار سنتی موجود، بررسی و مرور مداوم سوش¬های واکسینال آنفولانزا و تلاش برای یافتن سوش¬هایی است که گمان می‌شود در فصل‌های بعدی آنفولانزا غالب و همه‌گیر باشند؛ اما با این روش، به دلیل تغییرات فراوانی که گفته شد، ایمنی وسیع و حفاظت متقاطع ایجاد نمی‌شود و اپیدمی سالانه آنفولانزای طیور و تلفات فراوان در گله‌ها شاهدی بر این مدعاست. هم‌اکنون موسسه تحقیقات واکسن و سرم‌سازی رازی دو نوع واکسن علیه آنفولانزای طیور (H9N2) به‌صورت روغنی تولید می‌کند؛ واکسن آنفولانزای کشته و واکسن دوگانه نیوکاسل و آنفولانزای غیرفعال. چالش تغییرات مستمر ژنتیکی و آنتی‌ژنی فوق الاشاره، این واکسن‌ها را نیز با معضل رایج محدودیت طیف اثربخشی علیه ویروس‌های آنفولانزای H9N2 روبه‌رو کرده و ضرورت به‌روز رسانی مکرر آن‌ها را ایجاد می‌کند. ما در این تحقیق با بهره‌گیری از روش‌های نوین علم بیوانفورماتیک به طراحی پیشرفته واکسنی وسیع الطیف برای آنفولانزای طیور ایران (H9N2) با استفاده از پروتئین سطحی هماگلوتینین (HA) پرداختیم. بدین منظور از اپی¬توپ‌های ایمنی‌زای حفظ‌شده‌ی تجربی و همچنین پیش‌بینی‌شده‌ی این پروتئین به‌طور هم‌زمان برای طراحی واکسنی جدید و چند اپی‌توپی با قابلیت ایجاد ایمنی محافظتیِ متقاطع در طیور علیه سوش‌های آنفولانزای H9N2 استفاده گردید. اپی‌توپ‌های انتخاب شده با استفاده از لینکرهایی منعطف به یکدیگر متصل شده و در ادامه سازه نوترکیب حاصل از جنبه‌های مختلف به صورت محاسباتی مورد بررسی دقیق قرار گرفت. نتایج حاصل نشان داد که سازه چند اپی‌توپی طراحی شده آنتی‌ژن، ایمونوژن، غیر آلرژن با خواص فیزیکی-شیمیایی مناسب و حلالیت بالاست. بررسی پوشش سوش‌های آنفولانزا H9N2، عدد نویدبخش 0.95 را نشان داد. این نتیجه بیانگر آن است که واکسن طراحی شده به خوبی توان ایجاد ایمنی محافظتی متقاطع و وسیع علیه اکثر سوش‌های درگردش آنفولانزا H9N2 را دارد. در ادامه، ساختمان سه بعدی آنتی‌ژن نوترکیب حاصل تعیین، اصلاح و تأیید گردید و برهم‌کنش‌های مولکولی آن با گیرنده TLR3 و MHC I به روش داکینگ و با استفاده از سرورهای HADDOCK و HDOCK انجام شد و برهم کنش‌های قوی و پایداری بین آن‌ها مشاهده گردید. به‌طور کلی یافته‌های مربوط به سازه ایمونوژنِ چند اپی‌توپی طراحی شده در این تحقیق کاملاً نویدبخش بوده و می‌توان آن را به‌عنوان کاندید مناسبی برای یک واکسن وسیع الطیف علیه آنفولانزای طیور ایران برای مطالعات آتی معرفی نمود.
|
|
|
:
|
Avian influenza is an infectious highly contagious disease with high mortality that affects several species of food-making birds (chicken, quail, duck, etc.) and burdens huge economical costs on Iran's poultry industry. Due to its importance, this disease is under extensive prevention and control policies of international organizations like FAO, WHO, and OIE. Bird vaccination, especially to prevent the acute form, is one of the main control programs of these organizations and is widely used to create protective immunity in herds and increase resistance against this infection; however, extraordinary genetic and antigenic variations of the influenza virus are the main challenge in the way of developing broad-spectrum vaccines against them. The common traditional solution is a continuous review of influenza vaccine strains and to try to find strains that are thought to be predominant and epidemic in subsequent influenza seasons; but, due to these frequent variations said, broad immunity and cross-protection would not be achieved by this method, and annual epidemy of avian influenza and many losses in herds is evidence for this claim. Currently, Razi Vaccine and Serum Research Institute produces two types of oil-based vaccines against avian influenza (H9N2); killed influenza vaccine and bivalent inactivated Newcastle and influenza vaccine. The challenge of continuous genetic and antigenic variations mentioned above, has also faced these vaccines with the common problem of effectiveness spectrum limit against H9N2 influenza viruses and causes the need for their frequent updates. In this research, we dealt with the advanced design of a broad-spectrum vaccine for Iranian avian influenza (H9N2) using hemagglutinin (HA) surface protein by modern methods of bioinformatics. For this purpose, conserved experimentally and predicted immunogenic epitopes of this protein were simultaneously used to design a novel multi-epitope vaccine capable of inducing cross-protective immunity in poultry against H9N2 influenza strains. The selected epitopes were connected to each other using flexible linkers, and then the resulting recombinant structure was analyzed from different aspects computationally. The results showed that the designed multi-epitope structure is antigen, immunogen, non-allergen with suitable physico-chemical properties and high solubility. Coverage investigation of influenza H9N2 strains showed a promising number of 0.95 indicating that the vaccine is well suited to provide broad cross-protective immunity against most circulating strains of influenza H9N2. In the following, the three-dimensional structure of the recombinant antigen was determined, modified and confirmed, and its molecular interactions with TLR3 and MHC I receptors were performed by docking method using HADDOCK server and strong and stable interactions between them were observed. In general, the findings related to the multi-epitope immunogen structure designed in this research are quite promising and it can be introduced as a suitable candidate for a broad-spectrum vaccine against Iranian avian influenza for future studies.
|
| |