Immunological Reactivity of Proteins/Peptides Encoded by Mycobacterium Tuberculosis-Specific Genome Regions

يعتبر مرض السل من أكثر الأمراض المعدية شيوعاً في العالم بل وأيضاً في دولة الكويت ومنطقة الخليج العربي، ويعتبر ثلث سكان العالم مصابين بمرض السل، في حين أن هناك حوالي 8 ملايين فرد يصابون سنوياً بهذا المرض، 2 مليون يموتون منه. أما بالنسبة للمصل المستخدم حالياً ضد مرض السل هو BCG فقد فشل في حماية الأفراد في بعض مناطق العالم، أما المصل الأكثر استخداماً فهو PPD ولكنه غير دقيق لوجود بعض الانتيجينات التي تتفاعل مع BCG وبعض الميكوباكيتيريا البيئية ولذلك فهناك حاجة لتعريف وتحديد انتيجينات محددة لبكتيريا السل تم اختبارها لأمصال جديدة، ومواد دقيقة لتحديد مرض السل. حيث أن معظم انتيجينات الخلايا التائية المعروفة في السابق لم تكن تحدد بكتيريا السل كما أن توفر تسلسل جيني كامل لبكتيريا السل حالياً ومقارنتها بـ BCG وميكوباكتيريا أخرى قد أحدث ارتباكاً في التسلسل الجيني لبكتيريا السل، إضافة إلى التقييم المناعي للبروتينات الجينية لهذه التسلسلات قد يستطيع إلى حد ما تعريف انتيجينات بكتيريا السل المهمة لتكوين أمصال جديدة لتشخيص مرض السل. بالإضافة إلى ذلك فإن هذه البروتينات مفيدة في فهم إمكانية حدوث مرض السل. إن كيفية العمل المناعي لبروتينات بكتيريا السل قد تم دراستها --- عن طريق حقنها كبروتينات في بكتيريا E.coli ، ولكن في أبحاثها الأخيرة في جينات إحدى المواقع المحددة لبكتيريا السل قد تم مسحها من (RD1) BCG، قد أظهر أنه نظراً لبعض المشكلات في الحقن الجيني وتنقية البروتينات فإن الوصول الجيني لتعريف نشاط الخلايا التائية لانتيجينات بكتيريا السل قد كانت نسبة نجاحها أكبر من 50% للبروتينات المستهدفة. وعلى النقيض من ذلك فإن الببتيدات المتوافقة مع الأثنى عشر بروتين المتسلسلة بـ RD1 تفتح مجالات قراءة (ORFS) وتستطيع البناء كيميائياً وأيضاً اختبار فاعلية الخلايا التائية لتعريف انتيجينات خلايا تائية رئيسية. يهدف هذا المشروع إلى تعريف انتيجينات محددة إضافية لبكتيريا السل باستخدام ببتيدات متداخلة ومتوافقة مع 41 ORFS من 5 مواقع محددة في بكتيريا السل وغير موجودة في BCG مثل RD10 (ORF=3)، RD11 (ORF=5)، RD12 (ORF=4)، RD13 (ORF=16)، RD15 (ORF=15). وكما أن هناك مجموعة 765 ببتيد متداخل يغطون ORFS سوف يتم بنائها وستستعمل في تعريف انتيجينات مهمة في التفاعلات المناعية عن طريق استخدام خلايا الدم الأحادية (PBMC) من مرضى السل و TH1 (IFN-γ)، و TH2(IL-10 وIL-4) السيتوكاينيه. والانتيجينات المركبة مثل خلايا بكتيريا السل الكاملة سوف تستخدم كانتيجينات مثالية، اختبار الببتيدات المنفصلة سوف يعرف ايبيوتات الخلايا التائية لمعظم الانتيجينات. لتعريف الانتيجينات والايبيتوبات والايبيتوبان فإن PBMC من مرضى تم اختيارهم سوف يتم اختبار HLA أيضاً. بالإضافة إلى ذلك فإن MHC ذو التحليل المقيد سوف يتم إنجازه مع ببتيدات تم حقنها في متسلسلات الخلايا التائية في وجود HLA الذي تم اختباره مع انتيجينات الخلايا. أما الأظهار المناعي الطبيعي الهام لـ ORFS في بكتيريا السل فسوف يتم تحقيقه بواسطة استخدام التفاعل المتسلسل الإرجاعي (RT-PCR). بالإضافة إلى ذلك هناك محاولات لإيجاد بروتينات ذات تسلسل كامل في بكتيريا E-coli عن طريق استخدام تقنية DNA الركيمبوني. ومثل هذه البروتينات والببتيدات سيتم تقييمها للتشخيص الدقيق وإيجاد أمصال جديدة لدراسة مسبب المرض في بكتيريا السل. ويأمل الباحث بناء الببتيدات المتداخلة والتي سوف يعمل على تطبيقها المسبب للمرض لانتيجنات الخلايا التائية والايبيتوبات البروتينة. بالإضافة إلى ذلك ومن الناحية الأكاديمية فإن هذا المشروع سيكون له قيمة على انتيجينات مهمة لتشخيص مرض السل وأيضاً لتطوير أمصال جديدة لهذا المرض عالمية وخليجية ومحلية في دولة الكويت.

Tuberculosis (TB) is a major infectious disease problem of global as well as local concern. About one-third of the world population is infected with Mycobacterium tuberculosis. Every year, approximately 8 million people develop the disease and 2 million die of TB. The currently available vaccine against TB, Bacillus Calmette Guerin (BCG), has failed to provide consistent protection in different parts of the world. The commonly used diagnostic reagent, the purified protein derivative (PPD) of M. tuberculosis, is non-specific because of the presence of antigens cross-reactive with BCG and environmental mycobacteria. Thus there is a need to identify M. tuberculosis-specific antigens as candidates for new protective vaccines and specific diagnostic reagents against TB. The availability of complete genome sequence of M. tuberculosis recently, its comparison with BCG and other mycobacteria has led to the identification of several M. tuberculosis-specific regions and genes. Immunological evaluation of the proteins encoded by these regions and genes can potentially identify the antigens of M. tuberculosis important for developing new vaccines and specific diagnostic reagents against TB. Moreover, these M. tuberculosis-specific proteins may also be useful in understanding the mechanisms of virulence and pathogenesis specific for M. tuberculosis. In the past, immunological reactivity of M. tuberculosis proteins has been studied by expressing them as recombinant proteins in E.coli. However, the recent work with the genes of one of the M. tuberculosis-specific regions deleted in BCG (RD1) has shown that due to problems in expression and protein purification, the recombinant approach to identify T cell reactivity of M. tuberculosis antigens was successful in