41_Forschung_Antigenscreening

Unser workflow schematisch dargestellt.

Inspiration

Die zelluläre Immunantwort ist als Schutz vor Viren evolutionär begründbar.
Zellen präsentieren auf ihrer Oberfläche Bruchstücke (Antigene) von allen intrazellulär produzierten Proteinen. Diese Bruchstücke werden auf bestimmten Proteinkomplexen (HLA beim Menschen) präsentiert. Kontrollzellen des Immunsystems wissen, welche Bruchstücke von zelleigenen Proteinen stammen und erkennen so, ob in der Zelle alles richtig läuft.
Wird eine Zelle nun von einem Virus infiziert, so werden auch Bruchstücke viraler Proteine nach außen hin sichtbar gemacht und die infizierte Zelle wird von den Kontrollzellen beseitigt.
Will man eine erfolgreiche Impfung gegen den Virus entwickeln, muss bekannt sein, welche der vielen Bruchstücke, die aus einem Protein generiert werden können, tatsächlich auf der Zelloberfläche präsentiert werden.

Ziel

Im Projekt sollen potentielle Antigene durch ein Screening der veröffentlichten Aminosäuresequenz von SaRS-CoV-2 gefunden werden. Die Aminosäuresequenz potentieller Antigene kann an Laboratorien weitergeleitet werden, um diese Antigene synthetisch herzustellen und daraus Impfstoffe zu entwickeln.

Der Workflow

Aus der Aminosäuresequenz werden alle natürlich möglichen Bruchstücke (Peptide) des Virus digital erstellt. Diese Peptide werden anhand ihrer Antigenpräsentationsfähigkeit im Immunsystem bewertet. Die Bewertung schließt sowohl etablierte Maschine-Learning-Algorithmen, als auch Scoring-Matrizenbewertungen mit ein.

Unser Fortschritt

Die Aufmerksamkeit und das Interesse einiger Leute hat uns sehr motiviert dieses Projekt gemeinsam zu verfolgen. Wir haben in 48 Stunden 9609 natürlich mögliche Peptide generiert und daraus 266 stark bindende und 86 schwach bindende potentielle Antigene auf den 10 verbeitetsten HLA-Klasse-I-Allelen der Bevölkerung identifizieren können. Die Peptidliste ist öffentlich zugänglich!

Was nach dem Hackathon geschieht

Im nächsten Schritt müssen die Peptide synthetisiert, gereinigt und unsere Ergebnisse validiert werden. Dazu sind wir mit Mentor Dominik Sarma von Belyntic im Gespräch. Sie wollen den Datensatz unter die Lupe nehmen. Stay tuned!