Биоинформатический анализ возможной причины перекрестного взаимодействия антител с антигенами, принадлежащими к разным патогенным типам вируса папилломы человека

Вирус папилломы человека (ВПЧ) относится к группе чрезвычайно распространенных вирусных инфекций, передающихся преимущественно половым путем. Вирус папилломы человека вызывает рак шейки матки, который является четвертой по распространенности формой рака у женщин. В 2012 г. было зафиксировано 266 тыс. смертей и 528 тыс. новых случаев. На сегодняшний день в мире созданы 3 профилактические вакцины против ВПЧ — двухвалентная «Церварикс», четырехвалентная «Гардасил» и девятивалентная «Гар-дасил-9». В процессе научного исследования этих вакцин выяснилось, что они способны индуцировать выработку антител к типам ВПЧ, антигенные белки которых не содержатся в составе вакцинного препарата. Причины такого перекрестного взаимодействия антител с антигенами, принадлежащими к разным патогенным типам ВПЧ, не определены. Данная работа посвящена попытке с помощью биоинформационных методов найти вероятное объяснение перекрестного взаимодействия антител к одним типам вирусов с антигенами других. Это даст возможность в будущем оптимизировать процесс создания кандидатных вакцин и получать более эффективные поливалентные иммунобиологические препараты против ВПЧ. В исследовании нами использованы аминокислотные последовательности белка L1 оболочки вирусов ВПЧ 4 наиболее онкогенных типов (16, 18, 31, 45). Последовательности были извлечены из международной базы данных NCBI (National Center for Biotechnology Information) и выровнены в программе «Clustal Omega» и в редакторе «BioEdit». Поиск и анализ потенциальных антигенных детерминант мы проводили с помощью программ «BepiPred-2.0: Sequential B-Cell Epitope Predictor», «DiscoTope 2.0 Server», «SYFPEITHI». Результаты биоинформационного исследования выявили значительный потенциал перекрестного взаимодействия антител с антигенами, принадлежащими к патогенным типам ВПЧ (16, 18, 31, 45) за счет сходства антигенных детерминант. Были обнаружены общие линейные детерминанты для Т-клеток и В-клеток у всех 4 типов вирусных белков L1. Также обнаружены сходные трехмерные антигенные детерминанты для В-клеток у ВПЧ16 L1 и ВПЧ18 L1. Антигенные детерминанты ВПЧ16 L1 и ВПЧ31 L1 более близки друг другу. Сходство наблюдается между ВПЧ18 L1 и ВПЧ45 L1. Поэтому при иммунизации ВПЧ16 L1 стоит ожидать более выраженного перекрестного взаимодействия антител с антигенами ВПЧ31 L1 и умеренного с ВПЧ18 L1 и ВПЧ45 L1. Напротив, при иммунизации ВПЧ18 L1 возможно активное перекрестное взаимодействие антител с антигенами ВПЧ45 L1 и менее выраженное с ВПЧ16 L1 и ВПЧ31 L1.