Immunomforschung
Offener Zugang

Abstrakt

Immunogene Konsensussequenz-T-Helfer-Epitope für einen pan-Burkholderia-Biofokationsimpfstoff

Anne S. De Groot, Matthew Ardito, Leonard Moise, Eric A. Gustafson, Denice Spero, Gloria Tejada, William Martin

Hintergrund: Es werden Bioabwehrimpfstoffe gegen die Bioterrorstoffe Burkholderia pseudomallei (BPM) und Burkholderia mallei (BM) der Kategorie B benötigt, da sie für Terroristen leicht zugänglich sind und ein hohes Potenzial für den Einsatz als Waffe haben. Burkholderia cepaciae (BC), ein verwandter Erreger, verursacht bei Mukoviszidose-Patienten chronische Lungeninfektionen. Da BPM, BM und BC alle intrazelluläre Bakterien sind, sind sie hervorragende Ziele für T-Zell-basierte Impfstoffe. Die schiere Menge der verfügbaren genomischen Daten erfordert jedoch die Unterstützung der Immunoinformatik für die Impfstoffentwicklung. Mithilfe von EpiMatrix, ClustiMer und EpiAssembler, einer Reihe von immuninformatischen Impfstoffentwicklungstools, haben wir die 31 verfügbaren Burkholderia-Genome untersucht und erste Tests unserer Auswahl durchgeführt, die Kandidaten für einen epitopbasierten Multi-Pathogen-Impfstoff gegen Burkholderia-Arten sind. Ergebnisse: Die immuninformatische Analyse von 31 Burkholderia-Genomen ergab 350.004 9-Mer-Impfstoffkandidatenpeptide, von denen 133.469 in den 10 BM-Genomen perfekt konserviert waren, 175.722 in den 11 BPM-Genomen perfekt konserviert waren und 40.813 in den 10 BC-Genomen perfekt konserviert waren. Ein weiteres Screening mit EpiMatrix ergab 54.010 hoch bewertete Klasse-II-Epitope; diese wurden zu 2.880 längeren, hochkonservierten T-Helfer-Epitopen mit „immunogener Konsensussequenz“ zusammengesetzt. 100 % der Peptide banden in vitro an mindestens ein HLA-Klasse-II-Allel, 92,7 % an mindestens zwei Allele, 82,9 % an drei, und 75,6 % der Bindungsergebnisse stimmten mit der immuninformatischen Analyse überein. Schlussfolgerungen: Unsere Ergebnisse zeigen, dass es möglich ist, promiskuitive T-Helfer-Epitope, die über mehrere Burkholderia-Arten hinweg konserviert sind, schnell zu identifizieren und ihre Bindung an HLA-Liganden in vitro zu testen. Der nächste Schritt in unserem Prozess wird darin bestehen, die Epitope ex vivo mit peripheren Leukozyten von BC- und BPM-infizierten Menschen und auf Immunogenität in menschlichen HLA-transgenen Mäusen zu testen. Wir erwarten, dass dieser Ansatz zur Entwicklung eines zulassungsfähigen, pan-Burkholderia-Bioabwehrimpfstoffs führen wird.