Biopolym. Cell. 2026; 42(Special Issue):39.
Біоінформатика та ШІ в біомедичних дослідженнях та розробці
Комплексний дизайн in silico нового покоління онколітичного аденовірусу HAdV-5 з модифікованим тропізмом, імунним маскуванням та пухлинно-специфічною реплікацією
- Харківський національний університет імені В.Н.Каразіна
пл. Свободи, 4, Харків, Україна, 61022 - ННЦ «Інститут експериментальної та клінічної ветеринарної медицини»
вул. Григорія Сковороди, 83, Харків, Україна, 61023
Abstract
Передумови/Мета. Використання аденовірусів (HAdV-5) для лікування агресивних пухлин має обмеження через їхній природний тропізм для здорових клітин, ризик поза цільовою реплікацією та швидку нейтралізацію векторів антитілами. Метою цього дослідження є розробка in silico моделі вектора HAdV-5, яка поєднує детаргетування та ретаргетування на пухлинний маркер EGFRvIII (Gan, H.K. та ін., 2013), ідентифікацію ділянок для імунного маскування та умовну реплікацію під контролем промоутера hERT. Методи. Проєктування векторів і in silico клонування проводилися в Benchling. 3D-структури моделювалися за допомогою AlphaFold2, а просторова сумісність оцінювалася з HDOCK. Результати. Були зроблені конкретні кроки для розробки моделі з потрійним контрольованим аденовірусом. Детаргетування (Kirby, I., та ін., 2000) було досягнуто шляхом заміни трьох амінокислот (S23A, P24A, Y92A), які слугували умовними гачками, на поверхні капсиду. Їх замінили нейтральною амінокислотою аланіном, яка порушувала зв'язування з CAR-рецептором. Інтеграція анти-EGFRvIII нанонік (Bagchi, A., та ін., 2024) із використанням стандартного лінкера (Gly4Ser)3, що дозволяє перенацілювати на гліобластому, покращуючи просторову сумісність з -285,39 до -330,47 за шкалою HDOCK. Nanouno визначає унікальний неоепітоп (утворений шляхом делеції екзонів 2–7 у гені EGFR), який відсутній у дикому EGFR та нормальному протеомі людини, мінімізуючи позацільові ефекти (Gan, H.K. та ін., 2013). Було розроблено стратегію імунного маскування: N-глікозилювання (N-F-S/N-T-S) було введено у гіперваріабельні області (HVR5/HVR7) гексону за допомогою мутацій I333S/Y500S. Наша модель AlphaFold2 підтвердила високу структурну стабільність (pLDDT > 90) та поверхневу доступність мутованих залишків, що підтверджує їхній глікозилляційний потенціал. Співпраця з антитілами 5LDN підтвердила, що екрануючі залишки 333 і 500 можуть блокувати доступ до антитіл. Заміна ендогенного промоутера E1A на пухлинно-специфічний промоутер hTERT дозволила селективну реплікацію в пухлинних клітинах, а клонування in silico підтвердило правильну інтеграцію та зберегло цілісність 5′-UTR. Обмеження дослідження. Результати базуються на статичному докінгу і потребують валідації за допомогою молекулярної динаміки та клітинних аналізів. Мутації можуть представляти потенційні місця глікозилювання або мішені для альтернативного імунного маскування (наприклад, PEgilation). Висновки. Для розробки послідовні кроки використовувалися модель in silico HAdV-5 з перепрограмованим тропізмом, транскрипційною рестрикцією та специфічним імунним захистом ділянок. Конструкція обіцяє більш безпечного кандидата для генної терапії, ніж попередні вектори, такі як ONYX-015.
Keywords: онколітичні віруси, дизайн in silico, аденовірус HAdV-5, модифікація тропізму
Повний текст: (PDF, англійською)
