طراحي واكسن مبتني بر كامپيوتر: گزارش كوتاه

Computer-aided vaccine design: a brief report

زمينه و هدف: اگرچه تا سال‌ها استفاده از روش‌های سنتی در توليد واكسن مرسوم بود، اما با پيدايش علومی مانند مهندسی ژنتيك و بيوانفورماتيك، فرصتی برای توسعه‌ی واكسن‌های جديد و بهبود يافته فراهم گرديده است.روش بررسی: طراحی واكسن معكوس اولين بار در تهيه‌ی واكسن عليه نايسريا مننژيتيديس به كار برده شد. در اين روش، ژنوم كامل يك پاتوژن به كمك آناليزهای كامپيوتری بررسی می‌شود تا آنتی‌ژن‌هايی كه بيش‌ترين احتمال ايمنی‌زايی را دارند، شناسايی شوند.يافته‌ها: با استفاده از اين روش پس از بررسی ژنوم باكتری نايسريا مننژيتيديس، 600 پروتيين سطحی يا ترشحی شناسايی گرديده كه در اين ميان 350 پروتيين بيان و خالص‌سازی شده‌اند. در نهايت هفت پروتيين شناسايی شده كه قادر به ايجاد ايمنی در برابر طيف وسيعی از سويه‌ها می‌باشند.نتيجه‌گيری: توسعه‌ی تكنيك‌های كامپيوتری محققان را قادر ساخته تا ويژگی‌های بيولوژيكی پيچيده را با اطمينان بالاتری پيش‌بينی كنند و زمينه‌ی حركت به سمت زيست فناوری مبتنی بر كامپيوتر را فراهم نمايند.

Background: Although the conventional vaccines have been instrumented in the incidence of many infectious diseases, the advances in genetic engineering and bioinformatics have provided the opportunity for developing improved and new vaccines.Methods: Reverse vaccinology was pioneered by a group of researchers investigating development of a vaccine against serogroup B Neisseria meningitidis. Reverse vaccinology analyzes the entire genome of a pathogen with the aid of computational programs to identify potentially antigenic extracellular proteins.Results: Using this method for Neisseria meningitidis genome analysis, 600 secretory or surface-exposed proteins were identified and, subsequently, 350 proteins were expressed and purified. Finally, seven proteins capable of activating the immune system against a range of strains were identified.Conclusion: Improved computational techniques are now able to provide researchers with high-confidence predictions for complex biological characteristics. This will herald a move to computer-aided biotechnology in which time-consuming and expensive large-scale experimental approaches are progressively replaced by functional bioinformatic investigations.