Identifikacija in ovrednotenje mimotopov izbranih alergenov Fel d 1 in Ara h 2Luzar, Jernej (Avtor) Lunder, Mojca (Mentor) Korošec, Peter (Komentor) alergeniimunska tolerancamolekularna alergologijamimotopidisertacijeAlergija je bolezensko stanje, ki se pojavi kot posledica neustrezno uravnavanega imunskega odziva. Povezana je z motnjami imunske tolerance, kjer neškodljivi antigeni postanejo alergeni. Alergeni so odgovorni za sprožitev T celičnega imunskega odziva tipa 2. Alergijski imunski odziv je škodljiv za naš organizem in lahko sproži življenjsko ogrožajoče sistemske reakcije. Specifična imunoterapija je edini pristop zdravljenja vzroka alergijske bolezni in ne le njenih simptomov. Z uporabo naravnih ali rekombinatnih alergenov v specifični imunoterapiji induciramo imunsko toleranco na alergene. Toda uporaba celotnih alergenov lahko predstavlja nevarnost sprožitve anafilaktičnega šoka. Zaradi tega so v zadnjih desetletjih raziskave usmerjene v iskanje molekul z zmanjšano ali popolnoma odstranjeno alergogenostjo. Raziskave potekajo na spremenjenih alergenih, delih alergenov, peptidnih fragmentih alergenov in mimotopih alergenov. Prvi del doktorske disertacije obsega pregled alergenskih mimotopov, ki so bili odkriti z uporabo tehnologije bakteriofagnega prikaza. Pregled se nanaša predvsem na uporabnost bakteriofagnih peptidnih knjižnic. S pomočjo teh knjižnic lahko odkrijemo mimotope s potencialom za razvoj imunoterapije. Knjižnice nam pomagajo pri identifikaciji prevladujočih B celičnih epitopov in določanju IgE profilov posameznih pacientov. Odkritje epitopov in individualnih IgE profilov nam služi kot pomoč pri razvoju diagnostike in imunoterapije tako za splošno uporabo kot tudi za individualizirano zdravljenje. Z bakteriofagnimi peptidnimi knjižnicami si pomagamo tudi pri preučevanju navzkrižne reaktivnosti med alergeni. Vsi omenjeni prispevki bakteriofagnih peptidnih knjižnic so nepogrešljivi sestavni deli za razumevanje alergijske patogeneze ter za razvoj novih imunoterapij. Poleg uporabe v bakteriofagnih peptidnih knjižnicah se bakteriofagi vedno bolj uporabljajo in testirajo kot imunogeni nosilci različnih peptidov. Bakteriofagi tako združujejo odkrivanje mimotopov in imunizacijo v eno skupno platformo. V drugem delu doktorske disertacije sem se osredotočil na alergijo za mačke, ki pri alergičnemu posamezniku pogosto vodi v razvoj astme. Za zdravljenje alergije za mačke se trenutno uporabljajo le pripravki s celotnimi alergeni, kar lahko pri prevelikem odmerku vodi do sprožitve anafilaksije. Zaradi tega predstavlja identifikacija epitopov in mimotopov mačjih alergenov pomembno odkritje za razvoj učinkovite in varne specifične imunoterapije. Z uporabo tehnologije bakteriofagnega prikaza smo identificirali pet strukturnih mimotopov glavnega mačjega alergena Fel d 1. Identificirane mimotope smo računalniško prilegali na površino alergena in definirali možno epitopno mesto na samem alergenu. Z vezavo specifičnih protiteles razreda IgE iz serumov pacientov alergičnih za mačke smo potrdili IgE reaktivnost mimotopov. Mimotope smo v večjem številu izrazili na površini nitastih bakteriofagov. Bakteriofage smo izbrali kot imunogeni nosilec, ki je zmožen spodbuditi ustrezen imunski odziv. Dokazali smo, da sami mimotopi niso alergogeni, saj niso aktivirali bazofilcev, kar kaže na njihov potencial za razvoj hipoalergenih terapevtskih produktov. Bakteriofagi z izraženimi mimotopi so spodbudili močan T celični imunski odziv usmerjen v tip 1. Sami mimotopi so prispevali k tipu 1 T celičnega odziva, saj so povečali produkcijo interlevkina 2. Identificirani mimotopi in izbrani nosilec lahko pripomorejo k razumevanju in načrtovanju razvoja hipoalergenih pripravkov za zdravljenje alergije za mačke. Tema tretjega dela doktorske disertacije je bila alergija za arašide, ki predstavlja veliko nevarnost za sprožitev anafilaksije. Anafilaksija je pri alergijski reakciji posledica sistemskih odzivov in predstavlja enega glavnih razlogov, da so raziskave usmerjenje v iskanje varnih in učinkovitih produktov za peroralno imunoterapijo. S tem razlogom smo se odločili identificirati mimotope z znižano alergogenostjo v primerjavi s celotnimi alergeni. Z uporabo tehnologije bakteriofagnega prikaza smo uspešno identificirali mimotope Ara h 2, ki je glavni alergen v arašidih. Odkriti mimotopi so se prilegali na površino strukture Ara h 2, kjer se nahaja tudi dominantni epitop. Združene s sidrno domeno smo mimotope izrazili na površini Lactoccoccus lactis, katere smo uporabili kot imunogene nosilce. Tako pripravljeni konstrukti so vezali protitelesa razreda IgE iz serumov pacientov alergičnih za arašide. Identificirani mimotopi so imeli znižano alergogenost z izjemo mimotopa L7-N40, ki je ohranil delno alergogenost. Omenjeni mimotop je izkazal največjo podobnost z dominantnim epitopom. Naši konstrukti, izrazito konstrukt z mimotopom L7-N40, so bili zmožni sprožiti T celični imunski odziv. V primerjavi s celotnim alergenom so signifikantno povišali produkcijo IFN-γ, kar kaže na usmeritev imunskega odziva v tip 1 T celični odziv. Naši konstrukti z mimotopi predstavljajo zanimiv dostavni sistem z imunomodulatornimi lastnostmi za ciljanje mukoznih površin v gastrointestinalnem traktu. Doktorska disertacija je pomoč k razumevanju in razvoju varne in učinkovite specifične imunoterapije, ki bo pripomogla k zdravljenju alergije za mačke in arašide z uporabo hipoalergenih terapevtskih pripravkov.[J. Luzar]20162023-01-12 08:26:38Doktorsko delo/naloga143782sl