Μελέτη της προστατευτικής ικανότητας ειδικών αντι-πεπτιδικών αντισωμάτων έναντι του πνευμονιόκοκκου

Τα συζευγμένα πνευμονιοκοκκικά εμβόλια (PCVs) στις χώρες με υψηλά ποσοστά εμβολιαστικής κάλυψης μείωσαν σημαντικά τα ποσοστά της Διεισδυτικής Πνευμονιοκοκκικής Νόσου (ΔΠΝ) με αποτέλεσμα την ανάπτυξη συλλογικής ανοσίας. Ωστόσο, οι επακόλουθες μεταλλάξεις στο γεννητικό υλικό του πνευμονιοκόκκου, υπο τη συνεχή ανοσολογική πίεση, έφεραν στο προσκήνιο ταχεία αύξηση της ΔΠΝ από ορότυπους που δεν περιλαμβάνονται στα κυκλοφορούντα PCVs (φαινόμενο της αντικατάστασης) και οδήγησε στην αναζήτηση νέων εμβολίων. Οι πρωτεΐνες επιφανείας του πνευμονιοκόκκου που είναι διατηρημένες στα περισσότερα στελέχη του πνευμονιοκόκκου έχουν χρησιμοποιηθεί ως υποψήφια αντιγόνα για την ανάπτυξη πνευμονιοκοκκικών εμβολίων με ευρεία οροτυπική κάλυψη. Εντούτοις, το μεγάλο κόστος καθώς και η αδυναμία παραγωγής τους στην σταθερή και μη τοξική τους δομή δυσχεραίνουν τη χρήση τους ως υποψήφια αντιγόνα εμβολίων. Στην προσπάθεια να ξεπεραστούν οι δυσκολίες αυτές, οι επιστήμονες στράφηκαν στην αναζήτηση ανοσοκυρίαρχων επίτοπων από πρωτεΐνες επιφανείας του πνευμονιοκόκκου. Προς την κατεύθυνση αυτή, ταυτοποιήθηκαν τέσσερις επίτοποι που εντοπίζονται στις CbpD, PhtD, PhtE και ZmpB παθογόνες πρωτεΐνες του πνευμονιοκόκκου εξετάζοντας ορό παιδιατρικών ασθενών ύστερα από διεισδυτική πνευμονική πνευμονιοκοκκική λοίμωξη. Οι επίτοποι αυτοί εμφάνισαν in vitro ενθαρρυντικά ανοσολογικά χαρακτηριστικά με αποτέλεσμα να αποτελούν υποψήφια αντιγόνα εμβολίων. Ως εκ τούτου, στόχος της παρούσας διατριβής είναι η μελέτη της οψωνοφαγοκυτταρικής ικανότητας των αντισωμάτων έναντι των πεπτιδίων αυτών και η αξιολόγηση της προστατευτικής τους ικανότητα έναντι της πνευμονιοκοκκικής σήψης σε μοντέλο ανοσοποίησης μυών. Η δοκιμασία της Οψωνοφαγοκυττάρωσης επιβεβαίωσε in vito τη λειτουργική ικανότητα των αντι-πεπτιδικών αντισωμάτων έναντι των 1, 3 και 19Α παθογόνων οροτύπων του πνευμονιοκόκκου. Τα αποτελέσματα της ενεργητικής ανοσοποίησης μυών με καθένα από τα επιλεγμένα πεπτίδια, καθώς και με το συνδυασμό αυτών (G_Mix ομάδα) απέδειξαν ότι οι ανοσοποιημένοι μύες είχαν μεγαλύτερη διάρκεια επιβίωσης σε σχέση με τους μη ανοσοποιημένους μύες έναντι του εξαιρετικά παθογόνου οροτύπου 3. Ομοίως, η παθητική ανοσοποίηση μυών με ορό της G_Mix ομάδας παρείχε μεγαλύτερη προστασία σε σχέση με τους μη αποποιημένους μύες υποδηλώνοντας ότι η παρατηρηθείσα αύξηση της επιβίωσης των ανοσοποιημένων μυών ήταν μεσολαβούμενη από τα παραγόμενα αντι-πεπτιδικά αντισώματα. Περαιτέρω αξιολόγηση της ανοσολογικής απάντησης των επιλεγμένων πεπτιδίων απέδειξε ότι οι ομάδες των ανοσοποιημένων μυών παρήγαγαν προοδευτικά υψηλότερους τίτλους αντισωμάτων με μεγαλύτερη συγγένεια αντιγόνου-αντισώματος κατά τις διαδοχικές ανοσοποιήσεις. Τα αποτελέσματα αυτά υποδεικνύουν την εγκατάσταση της ανοσολογικής μνήμης και την ωρίμανση της ανοσιακής απάντησης (Affinity Maturation).Τα PhD_pep19 και PhtE_pep40 πεπτίδια που εντοπίζονται στη θέση σύνδεσης του ψευδαργύρου στις πατρικές τους πρωτεΐνες αντίστοιχα, εμφάνισαν τα πιο ενθαρρυντικά ανοσολογικά χαρακτηριστικά. Μάλιστα, σχετικές μελέτες υποστηρίζουν ότι ο ψευδάργυρος κατέχει σημαντικό ρόλο στην ομοιόσταση και στην παθογένεια του πνευμονιοκόκκου. Επιπλέον, παρατηρήθηκε διασταυρούμενη δραστικότητα ανάμεσα στα πεπτίδια αυτά πιθανόν λόγω της κοινής αμινοξικής τους αλληλουχίας που αποτελείται από τρία κατάλοιπα ιστιδίνης σύμφωνα με το μοτίβο HxxHxH. Τέλος, απεδείχθη ότι το PhtD πεπτίδιο, σε αντίθεση με τα υπόλοιπα, περιλαμβάνει έναν τουλάχιστον Τ- κυτταρικό επίτοπο καθώς επάγει ειδικό Τ- κυτταρικό πολλαπλασιασμό. Μέχρι σήμερα πολύ λίγα πεπτίδια ή τμήματα πρωτεινών επιφανείας του πνευμονιοκόκκου εμφανίζουν παρόμοια in vitro και in vivo προστατευτικά χαρακτηριστικά με τα πεπτίδια που μελετήθηκαν. Συνεπώς, η παρούσα διατριβή παρέχει σημαντικό κίνητρο για την περαιτέρω αξιοποίηση των πεπτιδίων αυτών ως πιθανά αντιγόνα με σκοπό την ανάπτυξη ενός νέου πεπτιδικού πνευμονιοκοκκικού εμβολίου με ευρεία οροτυπική κάλυψη.