عنوان اختراع: كيت مولكولي تشخيص آزمايشگاهي بروسلوزيس زمينه فني: پزشكي- آزمايشگاهي، تشخيصي خلاصه: بروسلوزيس يك معضل عمده بهداشتي در ايران ميباشد؛ بدليل مشكلات و عوارض ناشي از شناسايي بروسلوزيس در بيماران، در اين طرح بيوتكنولوژيك راه حل مناسبي براي اين معضل ارايه نموديم. در حال حاضر در سيستم خدمات بهداشتي و درماني كشور، شناسايي توسط: بررسي تجربي تظاهرات باليني توسط پزشك، كشت خون، مغز استخوان و ساير نمونه ها و آزمايش هاي سرولوژيك سنتي و قديمي، انجام ميگيرد كه از موارد ضريب اطمينان و دقت بالايي برخوردار نيستند و بسيار زمانبر هستند. فلذا در اين اختراع توسط مطالعات بيوانفورماتيك سه آنتي ژن كاملا اختصاصي از باكتري بروسلا كه خاصيت ايمونولوژيك دارند پس از شناسايي و انتخاب، در محيط آزمايشگاهي مورد سنتز و فرآوري قرار گرفتند. پس از شناسايي تركيبات، طراحي جهت سنتز سازه ژني جهت كلون و بيان ساختار پروتييني انجام پذيرفت. پس از استخراج و تخليص پروتيين نوتركيب سه جزيي، مولكول حاصل بر روي پليت هاي 96 خانه اي الايزا پوشانده گرديد و توسط سرم كنترلهاي انساني و سرم هاي حاصل از تزريق موش آزمايشگاهي مورد بررسي قرار گرفتند. پس از مقايسه نتايج و معناداري يافته ها، حساسيت و اختصاصيت كيت تاييد شد. اين كيت علاوه بر سهولت و سرعت در استفاده، واجد صحت و دقت لازم در شناسايي ميباشد.

بيماري نيوكاسل يكي از مهلك¬ترين بيماري¬هاي كشنده مسري در گونه¬هاي مختلف پرندگان است. طبق آمار سازمان جهاني سلامت حيوانات (EOI)، ايران همچنان گزارش حضور ويروس و بيماري را ارائه داده است. نگراني اصلي، شيوع سريع بيماري از طريق تبادلات تجاري در صنعت مرغداري در مقايسه با ساير بيماري¬هاي طيور و تاثير بالقوه اقتصادي آن بر صنعت مرغداري است. اقدامات لازم براي كنترل اين بيماري هزينه¬بر بوده و در كشورهاي در حال توسعه علاوه بر ضررهاي اقتصادي، سلامتي انسان¬ها را نيز تهديد مي¬كند. با توجه به ميزان خطر بالاي ابتلا به ويروس نيوكاسل و پراكندگي جهاني آن، پيشگيري از آن با استفاده از واكسن اهميت زيادي دارد. مطالعات قبل نشان داده كه بيان هر يك از آنتي¬ژن¬هاي hn و f به تنهايي و به¬صورت دوتايي انجام شده است و ايمن¬زا بودن آن¬ها به¬صورت مجزا مورد ارزيابي قرار گرفته است. در اين اختراع، از نواحي حفاظت¬شده و اپي¬توپيك آنتي¬ژن¬هاي hn و f به¬همراه مولكول ياور زيستي (ادجوانت) ltb در يك فيوژن پروتئين چندگانه به¬نام LHN2F به¬عنوان كانديد واكسن ايمني بخش با ايمني¬زايي مناسب برعليه نيوكاسل در مدل حيواني (موش balb/c) استفاده شده است

باكتري E.coli o157:H7 يكي از پاتوژن هاي مهم در سيستم گوارش در انسان مي باشد. دام و احشام مهمترين منبع اين باكتري بوده و ضمن ابتلا به اين ميكروب مي تواننند آن را به انسان منتقل كنند جهت كاهش شيوع اين باكتري در دام و متعاقبا در انسان انجام واكسيناسيون و كنترل اين باكتري در دامها يك راهكار بسيار مناسب مي باشد. آنتروهموراژيك E.coli جهت اتصال به سلول ميزبان عوامل پروتئيني خاصي دارد كه از طريق آن بر روي سلول ميزبان كلونيزه مي شود. اين عوامل در ميانكنش با سلول ميزبان يك ساختار بخصوص ايجاد مي كند كه از نظر هيستوپاتولوژي اتصال و تخريب ناميده مي شود. پروتئين هاي Tir,Intimin و EspA توسط ژنهاي مستقر رد لوكوس كمپلكس attaching/effacing ساخته مي شود. پروتئين هاي EspA بخشي از سيستم ترشحي نوع 3 Type Three Seretion System مي باشد كه ساختار سوزني يا رشته اي را ساخته و مولكول Tir را به سلول هاي پوششي ميزبان انتقال مي دهد. در حاليكه پروتئين Intimin به عنوان لنگرگاهي در داخل غشا باكتري مستقر شده و ضمن ميانكنش و تركيب با Tir در نهايت موجب اتصال باكتري مي شود نتيجه عملكرد اين اجزاء چند گانه پديده اتصال باكتري مهاجم و در نهايت تخريب ديواره سلول ميزبان مي باشد. در روش ارايه شده يك كاست ژني مصنوعي طراحي شده است كه شامل سه بخش آنتي ژني از مولكول هاي فوق مي باشد. 282 اسيد آمينه از انتهاي كربوكسيل Intimin به همراه بخشي از قطعه Tir حاوي اسيد آمينه هاي ناحيه 258 - 361 و در نهايت 120 اسيد آمينه انتهاي كربوكسيل EspA مي باشد. اين رشته DNA مصنوعي توسط لينكر هايژ از جنس اسيد نوكلئيك خاص به يكديگر متصل مي شوند. براي اطمينان از عملكرد اين ژن مصنوعي و محصول پروتئيني آن از طريق نرم افزارهاي موجود ساختار mRNA و سپس پروتئين آن بررسي گرديد. پس از اطمينان از حفظ ساختار و عملكرد آنتي ژنيك پروتئين كايمريك به صورت نوتركيب در ميزبان Ecoli و همچنين بذر گياه كلزاي تراريخت توليد گرديد. جهت بررسي ايمني زايي از مدل حيواني موش و براي مقايسه از دو روش تزريق زير پوستي (با استفاده از پروتئين نوتركيب خالص شده از E.coli و خوراكي (با استفاده از بافت بذر گياه تراريخت) استفاده گرديد. ارزيابي آنتي بادي بر عليه سه پروتئين Tir,Intimin و EspA در هر دو گروه موشها تيتر بالايي از ايمونوگلوبوليتهاي اختصاصي بر عليه اين آنتي ژنها را در سرم موشهاي ايمن شده نشان داد. همچنين نتايج چالش با باكتري بيماريزا نشان داد كه موشهاي ايمن شده (هر دو گروه) در مقابل باكتري Ecoli O157:H7 مقاومت كرده و ضمن حفظ سلامت خود باكتري به سرعت از روده آنها پاك مي شود. در همين شرايط حيوانات گروه كنترل (مايمن نشده) علايم بيماري و پايداري باكتري درون روده خود را نشان مي دهند. نتايج نشان مي دهد كه طراحي يك آنتي ژن مصنوعي سه قسمتي كه حاوي نواحي خاصي از اپي توپ هاي باكتري Ecoli O157:H7 باشد مي تواند در حيوان مدل ايجاد ايمني كرده و به عنوان كانديد واكسن مورد مطالعات بعدي قرار گيرد.

بيماري بروسلوز، يكي از مهم‌ترين بيماري‌هاي مشترك انسان و دام محسوب مي‌گردد. اين بيماري همواره از دو بعد اقتصادي و بهداشتي مورد توجه قرار مي‌گيرد. عامل اصلي اين بيماري، باكتري درون سلولي بروسلا است. بسياري از باكتري هاي بيماريزا از آنزيم اوره آز به منظور بيماريزائي بهره مي برند. بنابراين اين آنزيم يك فاكتور ويرولانس در آنها محسوب مي شود. در اين مطالعه براي اولين بار ايمني زائي اوره آز بروسلا در موش مورد بررسي قرار گرفت. در مرحله اول با توجه به ميزان حفاظت ايجاد شده، دوز بهينه مصرف درون صفاقي اوره آز تعيين شد. پس از كپسولاسيون اوره آز با نانوذرات تري متيل كيتوزان، ايمني زائي نانوواكسن مذكور در مسير درون صفاقي و خوراكي مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه در مصرف خوراكي اوره آز پاسخ تحريك شده از نوع Th1-Th17 است، در حالي كه مصرف درون صفاقي اين آنتي ژن پاسخ Th1-Th2 را تحريك مي كند. بيشترين ميزان حفاظت ايجاد شده عليه سويه هاي بيماريزاي بروسلا در مصرف درون صفاقي اوره آز به همراه نانوذرات تري متيل كيتوزان است كه اين ميزان از نظر آماري معادل ميزان حفاظت شده توسط واكسن هاي تجاري است. ضمن اينكه اين آنتي ژن علاوه بر سويه هاي ابورتوس و مليتنسيس، نسبت به سويه سوئيس نيز حفاظت نشان داد. با توجه به نتايج بدست آمده اوره آز مي تواند كانديد آنتي ژني مناسبي جهت استفاده در ساختار واكسن زيرواحدي عليه سويه هاي مختلف بروسلا باشد و به عنوان جايگزين واكسن هاي تجاري بكار رود.