A/H5N1 BẰNG CÁC CÔNG CỤ TIN SINH HỌC [2]
Năm 2008 – 2010, PTN. CNSHPT Trường ĐHKHTN thuộc ĐHQG TP.HCM đã được Bộ Khoa học và Công nghệ giao chủ trì triển khai đề tài khoa học công nghệ cấp nhà nước là “Nghiên cứu ứng dụng Tin Sinh học trong việc phát triển vaccine và thuốc”, mã số KC.04.18/06-10. Một trong hai nhóm nội dung của đề tài này là tạo và ứng dụng các chương trình Tin Sinh học trong dự đoán epitope phục vụ việc nghiên cứu phát triển vaccine thế hệ mới đối với virus H5N1 và đánh giá hoạt tính miễn dịch của các epitope dự đoán.
Đối với epitope nhận diện bởi tế bào T, việc dự đoán epitope dựa trên trình tự bằng cách sử dụng một số phương pháp đã có như mạng nơron nhân tạo (artificial neural network), mô hình Markov ẩn (hiden Markov model), support vector machine. Ngoài ra, việc xây dựng một hệ thống tự động dự đoán epitope dựa trên trình tự bằng cách tích hợp các phương pháp dự đoán, cho phép lựa chọn nhiều tham số bao gồm cách chia dữ liệu luyện mô hình dự đoán, các tham số ngưỡng...; có thể tự động tìm mô hình dự đoán tối ưu khi muốn thay đổi hay cập nhật dữ liệu epitope thực nghiệm hay thay đổi nhóm MHC (major histocompatibility complex). Hệ thống này được thiết kế nhằm tạo ra tính linh động cao trong việc dự đoán những epitope của H5N1. Sau khi dự đoán được trình tự epitope tế bào T gắn MHC, tiến hành mô phỏng trên máy tính sự gắn của phân tử peptide với cấu trúc MHC tương ứng để kiểm tra ái lực gắn.
Luận văn thạc sĩ Tổng quan tài liệu
Trang 15
Đối với việc dự đoán epitope tế bào B, nhóm nghiên cứu dựa trên cấu trúc của kháng nguyên và phân tử MHC, áp dụng phương pháp của DiscoTope và CEP (conformational epitope prediction) là hai phương pháp hiện đại cho độ chính xác cao nhất. Kết quả dự đoán epitope bảo tồn gắn MHC lớp I và MHC lớp II trên H5N1 được tổng hợp ở Bảng 1.3.
Bảng 1.3. Danh sách các epitope đã được dự đoán bằng phương pháp Tin Sinh học bởi đề tài KC.04.18/06-10
Protein Epitope tế bào T Epitope tế bào B Protein
HA YISVGTSTL (*) FGAIAGFIEGGWQGMVDGWY (*) HA MPFHNIHPL (*) GAIAGFIEGGWQGMVDGWYG (*) TIMEKNVTV (*) NDAAEQTKLYQNPT (*) LVLLENERT SPHRTLMSCPVGEAPSPYNS (*) NA NA CVNGSCFTV (*) PHRTLMSCPVGEAPSPYNSR (*) TIWTSGSSI (*) RRFVQNALNGNGDPNNMDRA M1 NP RRIWHQANN RRRFVQNALNGNGDPNNMDR IRGTRVIPR LQRRFVQNALNGNGDPNNM GRFYIQMCT
Chú thích: (*) các epitope đã được tổng hợp di truyền và kiểm chứng hoạt tính miễn dịch trên động vật thí nghiệm
Trong số các epitope đã được dự đoán, một số epitope đã được tổng hợp và kiểm chứng hoạt tính miễn dịch. Một số epitope khác đang được tiếp tục tổng hợp và kiểm chứng hoạt tính miễn dịch. Mặt khác, các epitope của tế bào B của kháng nguyên HA và NA đã được kiểm chứng hoạt tính miễn dịch trong đề tài KC.04.18/06 – 10 cho kết quả đáp ứng miễn dịch thấp đang được kiểm tra đánh giá lại bằng cách bổ sung các giải pháp làm tăng đáp ứng miễn dịch như: (i) Tạo nhiều bản sao của epitope tế bào B trên cùng một phân tử kháng nguyên sẽ cải thiện hiệu quả đáp ứng miễn dịch; (ii) Dung hợp epitope với một protein mang (carrier) có chức năng hoạt hóa các tế bào trình diện kháng nguyên hay làm gia tăng sự tiết các bổ thể như INF, IL2, IL4, ...để làm tăng hiệu quả miễn dịch của epitope.
Trong quá trình thực hiện đề tài KC.04.18/06-10, epitope tế bào B của kháng nguyên HA và NA đã được thiết kế tổng hợp di truyền trong E. coli bằng chiến lược dung hợp epitope với protein lông roi H:1,2 của vi khuẩn Salmonella Typhimurium. Tuy
Luận văn thạc sĩ Tổng quan tài liệu
Trang 16
nhiên, đề tài đã không thu được protein mục tiêu đúng với trình tự peptide dự đoán do bị lệch khung đọc mở giữa trình tự nucleotide mã hóa epitope so với trình tự nucleotide mã hóa cho protein H:1,2. Do vậy, trong khuôn khổ luận văn này chúng tôi tiến hành tổng hợp epitope [‘N’-FGAIAGFIEGGWQGMVDGWYG-‘C’] từ kháng nguyên hemagglutinin virus cúm A/H5N1 bằng phương pháp hóa học và bằng kĩ thuật di truyền thông qua các hệ thống biểu hiện trong E. coli để nghiên cứu tính đáp ứng miễn dịch của kháng nguyên này cũng như khả năng gắn đặc hiệu với virus H5N1 bất hoạt.