กำลังโหลดข้อมูล…
Search for a command to run...
บทคัดย่อ จากการแพร่ระบาดของโรค COVID-19 ที่เกิดจากเชื้อไวรัสโคโรนาสายพันธุ์ใหม่ที่เรียกว่า SARS-CoV-2 ซึ่งมีอัตราการกลายพันธุ์สูง โดยการกลายพันธุ์ส่วนใหญ่มักเกิดที่บริเวณ Receptor binging domain (RBD) บน Spike Protein ซึ่งเป็นส่วนสาคัญที่ไวรัสใช้ในการบุกรุกเข้าสู่เซลล์เป้าหมาย ส่งผลทาให้วัคซีนที่พัฒนาจากเชื้อสายพันธุ์ดั้งเดิมที่ใช้ในปัจจุบันมีประสิทธิภาพในการป้องกันการติดเชื้อไวรัสลดลง ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนา multi-epitope peptide-based vaccine platform สาหรับใช้เป็นแนวทางในการพัฒนาและออกแบบวัคซีนเพื่อป้องกันการติดเชื้อไวรัส SARS-CoV-2 สายพันธุ์ที่น่ากังวล โดยในงานวิจัยได้มีการนาเอาส่วน RBD ที่เป็นตาแหน่ง Epitopes ของ Imdevimab และ Sotrovimab ซึ่งเป็นแอนติบอดี้ที่สามารถกาจัดไวรัส SAR-CoV-2 ได้หลากหลายสายพันธุ์ มาออกแบบเพื่อสร้างเป็นโมเลกุลโปรตีนในรูปแบบ Multi-epitope chimeric protein ซึ่งสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 รูปแบบ คือ Loop insertion epitope vaccines (A1-A3) และImmunogenic epitope vaccines (B1-B2) โดยในแต่ละรูปแบบจะทาการออกแบบเป็นรูปแบบย่อยได้อีก 3 รูปแบบ ได้แก่ Full-length (F), Cholera Toxin B (C) และ Vaccine epitopes (V) ทั้งนี้จากการศึกษาการแสดงออกของโปรตีนลูกผสม Multi-epitope chimeric protein พบว่ามีเพียงเฉพาะโปรตีนลูกผสมชนิด Immunogenic epitope vaccines ในรูปแบบ B1V/pTAT ที่สามารถเกิดการแสดงออกของโปรตีนได้อย่างเสถียรและมีการเสียสภาพของโปรตีนที่น้อยกว่าโปรตีนลูกผสมในรูปแบบอื่นๆ โดยจะแสดงออกได้ใน E. coli สายพันธุ์ BL21 (DE3) ที่ถูกเหนี่ยวนาให้ผลิตโปรตีนด้วย 1 mM IPTG ที่อุณหภูมิ 16 ?C เป็นระยะเวลา 16 ชั่วโมง ทั้งนี้โปรตีนลูกผสม B1V ที่ผลิตได้จะอยู่ในรูปแบบของโปรตีนที่ไม่ละลายน้า (insoluble protein) แต่ยังคงมีคุณสมบัติที่สามารถเกิดปฏิสัมพันธ์กับ Imdevimab antibody ได้ และเมื่อนาไปผลิตเป็น Polyclonal antibodies ก็พบว่า Polyclonal antibodies ที่ผลิตได้นั้นสามารถออกฤทธิ์ยับยั้งการทางานของ Spike (RBD) ของเชื้อไวรัส SARS-CoV-2 สายพันธุ์ต่างๆ ได้ดีที่สุดที่ระดับการเจือจางที่ 1:2 โดยสามารถยับยั้งการทางานของ Spike (RBD) ของสายพันธุ์ Wild-Type (WT), Omicron BA.1 และ Omicron BA.2 ได้ถึง 66.08%, 88.08% และ 75.18% ตามลาดับ ด้วยเหตุนี้วัคซีนชนิด Immunogenic epitope (B1V) จึงมีคุณสมบัติที่เหมาะสม และมีความเป็นไปได้ที่จะสามารถนาไปพัฒนาเป็นวัคซีนสาหรับป้องกันการติดเชื้อไวรัส SARS-CoV-2 คาสาคัญ: โรคโควิด 19/ วัคซีน/ ไวรัสโคโรน่าสายพันธุ์ใหม่ 2019
เป้าหมายเมื่อจบโครงการ: 4 — 4. Key elements demonstrated in laboratory environments
องค์ประกอบที่สำคัญ ได้ถูกสาธิตในระดับ ห้องปฏิบัติการแล้ว กล่าวคือ วัคซีน SARS-CoV-2 peptide-based vaccines ที่ผ่านการออกแบบด้วยเทคโนโลยีทาง computational biology จะถูกนำมาทดสอบคุณสมบัติในการเป็นวัคซีนที่สามารถถูกจดจำได้ด้วย Anti-SARS-CoV-2 monoclonal antibodies และจะถูกนำไปผลิตเป็น polyclonal antibodies ตลอดจนทดสอบความสามารถของ polyclonal antibodies ที่ผลิตได้จากวัคซีน SARS-CoV-2 peptide-based vaccines ต่อการยับยั้งการเกิดปฏิสัมพันธ์ระหว่างโปรตีน Spike (S) ของเชื้อไวรัส SARS-CoV-2 สายพันธุ์ต่างๆ กับ Angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) ซึ่งจะช่วยทำให้ทราบถึงประสิทธิภาพของวัคซีนในการยับยั้งการทำงานของโปรตีน Spike (S) ของเชื้อไวรัสได้เป็นอย่างดี นอกจากนี้องค์ความรู้ที่ได้ยังสามารถนำไปต่อยอดเพื่อทดสอบวัคซีนในสัตว์ทดลองหรือในมนุษย์ และเพื่อใช้ผลิตเป็นวัคซีนต้านไวรัส SARS-CoV-2 ชนิดใหม่ที่มีประสิทธิภาพที่ดีในอนาคต
การสร้างแนวคิดด้านเทคโนโลยี และ/หรือ การประยุกต์ใช้ กล่าวคือ จากงานวิจัยก่อนหน้าที่มีรายงานว่า monoclonal antibody (mAb) ชนิด Imdevimab (REGN10987) ซึ่งคัดแยกมาจากผู้ติดเชื้อไวรัส SARS-CoV-2 นั้น มีคุณสมบัติที่สามารถ neutralize เชื้อไวรัส SARS-CoV-2 ได้หลายสายพันธุ์ ทั้งสายพันธุ์ alpha, beta และ delta [19] อีกทั้งจากการศึกษาเพิ่มเติมในระดับโครงสร้างโมเลกุลของ antibody ชนิดดังกล่าวทำให้ทราบกลไกที่สำคัญในการเข้าจับกับโปรตีน Spike (S) ของไวรัสว่า antibody ชนิด Imdevimab จะเข้าไปจับตรงบริเวณ RBD core 1 ของโปรตีน Spike (S) ส่งผลให้ receptor binding site ของไวรัสถูกยับยั้งการทำงานจึงไม่สามารถก่อให้เกิดการติดเชื้อในเซลล์เจ้าบ้านได้ นอกจากนี้ตำแหน่ง RBD core 1 ยังเป็นบริเวณที่มีการ conserved สูง และยังไม่พบการกลายพันธุ์ในตำแหน่งดังกล่าวแต่อย่างใด [64-66] จึงเป็นอีกหนึ่งปัจจัยสำคัญที่ทำให้ antibody ชนิด Imdevimab สามารถยับยั้งการติดเชื้อไวรัส SARS-CoV-2 ได้หลายสายพันธุ์ ด้วยเหตุนี้ทางคณะผู้วิจัยจึงมีแนวคิดที่จะพัฒนาวัคซีน SARS-CoV-2 peptide-based vaccines โดยอาศัยการนำเอา epitope antigen ที่จำเพาะต่อ Imdevimab มาออกแบบเป็นวัคซีนในรูปแบบใหม่ๆ ผ่านการวิเคราะห์ด้วยเทคโนโลยีทาง computational biology และ bioinformatics เพื่อให้ได้วัคซีนที่มีประสิทธิภาพในการกระตุ้นภูมิคุ้มกันที่ดีและสามารถป้องกันการติดเชื้อไวรัส SARS-CoV-2 สายพันธุ์น่ากังวลต่างๆได้ในอนาคต