Иммунные исследования
Открытый доступ

Абстрактный

Прогнозирование эпитопа В-клеток для разработки вакцин на основе пептидов: на пути к парадигме биологических результатов для глобального здравоохранения

Сальвадор Эухенио К. Каоили

Глобальное здравоохранение должно решать проблему быстро растущего бремени болезней, отсюда и настоятельная необходимость в универсальных дженериках, примером которых являются вакцины на основе пептидов. Прогнозирование эпитопа В-клеток имеет решающее значение для разработки таких вакцин; однако этот подход до сих пор был в значительной степени безуспешным, что побудило к дальнейшему исследованию основных причин его явной неадекватности. Двумя основными препятствиями для разработки прогнозирования эпитопа В-клеток для разработки вакцин на основе пептидов являются (1) преобладающая парадигма бинарной классификации, которая требует проблемной дихотомизации непрерывных переменных результата, и (2) неспособность явно смоделировать биологические последствия иммунизации, которые имеют отношение к практическим соображениям безопасности и эффективности. Первое препятствие устраняется путем переопределения задачи прогнозирования как количественной оценки эмпирически наблюдаемых биологических эффектов связывания антитела с антигеном, так что прогнозирование проверяется с использованием мер корреляции между непрерывными, а не дихотомическими переменными; но этот альтернативный подход сам по себе не решает второе препятствие, даже если контрольные данные выбираются исключительно для отражения функционально значимой перекрестной реактивности антипептидных антител с белковыми антигенами (о чем свидетельствует антитело-модулированная биологическая активность белка), особенно когда только связывание антитела с антигеном фактически предсказывается как суррогат его биологических эффектов. Для преодоления второго препятствия предпосылкой являются преднамеренные усилия по прогнозированию, априори, биологических результатов, которые имеют непосредственное практическое значение с точки зрения вакцинации. Это требует гораздо более широкого и глубокого системного взгляда на иммунобиологию, чем тот, который до сих пор использовался для прогнозирования эпитопов В-клеток. Такой взгляд облегчил бы понимание многих важных, но в значительной степени игнорируемых аспектов проблемы разработки вакцин. Из них иммунодоминирование среди эпитопов В-клеток является центральной объединяющей темой, которая включает иммунные явления толерантности, импринтинга и перефокусировки; но это имеет смысл для разработки вакцин только в свете патофизиологии, специфичной для заболевания, которая для инфекционных процессов осложняется коэволюцией хозяина и патогена. Для лучшей поддержки разработки вакцины на основе пептидов, прогнозирование эпитопа В-клеток повлечет за собой индивидуальную количественную оценку биологических результатов, относящихся к безопасности и эффективности. Эксперименты по пассивной иммунизации могут служить важным начальным испытательным полигоном для прогнозирования эпитопа В-клеток на пути к приложениям по разработке вакцин, ограничивая биологическую сложность, чтобы сделать проблемы прогнозирования эпитопов более вычислительно поддающимися решению.