DESAIN MULTI-EPITOP SEL T DARI PROTEIN PROFILIN PARASIT Cryptosporidium SEBAGAI KANDIDAT VAKSIN DIARE Oleh : Romi Febriansyah ( ) SKRIPSI SARJANA SAINS

Pendahuluan Diare dan pneumonia adalah penyakit utama pada anak-anak. Penyakit ini menyebabkan hampir seperempat dari semua kematian anak balita. Di negara-negara berkembang penyakit ini cukup berbahaya. Setiap tahun, lebih dari 1,4 juta anak meninggal karena diare dan pneumonia, terutama dikarenakan terbatasnya akses terhadap pelayanan kesehatan, makanan bergizi, sanitasi dasar dan kebersihan (UNICEF, 2016).UNICEF, 2016 Hasil Global Enteric Multicenter Study (GEMS), sebuah studi kasus kontrol (case-control) yang meneliti etiologi, beban dan dampak diare sedang hingga berat atau Moderate-to-Severe Diarrhea (MSD) pada anak balita di empat lokasi sub-Sahara Afrika dan tiga di Asia Selatan yang secara global mencakup wilayah 80% kematian akibat diare pada anak. menunjukkan Cryptosporidium sebagai salah satu dari empat patogen dominan yang terkait dengan MSD dan sebagai patogen kedua yang paling umum selama 2 tahun pertama kehidupan, setelah rotavirus (Kotloff et al., 2013).Kotloff et al., 2013

Siklus hidup Cryptosporidium

Vaksinologi terbalik (reverse vaccinology) Memanfaatkan genom patogen dengan cara mengidentifikasi gen yang mengkode protein dengan cara diprediksi untuk menginduksi respon kekebalan inang terhadap patogen. Pendekatan ini memungkinkan pemilihan rasional komponen vaksin yang dapat kemudian divalidasi secara eksperimental untuk menentukan apakah mereka memperoleh respon kekebalan tubuh dan memberikan perlindungan (Donati dan Rappuoli, 2013). Pendekatan vaksinologi terbalik pertama kali berhasil digunakan untuk mengidentifikasi empat komponen dari vaksin Neisseria meningitidis B (Bexsero), dimana sekuen genom dari isolat virulen (MC58) digunakan untuk memprediksi calon permukaan terpajan atau protein yang diekskresikan (Vernikos dan Medini, 2014).Donati dan Rappuoli, 2013Vernikos dan Medini, 2014

Profilin sangat diperlukan dalam gliding motilitas, invasi sel inang, jalan keluar yang aktif dari sel inang dan virulensi pada tikus. Tujuan penelitian : Untuk memperoleh epitop calon vaksin kriptospridiosis yang dapat membangkitkan respon imun sel T dan memberikan perlindungan kekebalan yang lebih luas untuk manusia terhadap patogen tersebut.

METODE PENELITIAN A. Tempat dan waktu penelitian Penelitian ini dilakukan di Jakarta pada bulan April - Juni 2017 dengan memanfaatkan database GenBank NCBI (National Center for Biotechnology Information) dan Reference Sequence Protein (RefSeq_protein). B. Instrumen penelitian Penelitian ini mengolah data sekuen protein 19K sporozoite C. hominis (CH.30189), yang diunggah oleh Xu et al.(2004). Sekuen protein ini disimpan dalam format FASTA. Kemudian dilakukan pencarian di BLASTP dalam database Reference Sequence Protein (RefSeq_protein) data sekuen yang diambil sampai dengan bulan Juni Hanya sekuen protein dari Cryptosporidium dan mempunyai 60% kesamaan asam amino yang dipilih sebagai data penelitian. Software yang digunakan adalah BLAST, Chimera , MEGA v.7.0, VaxiJen v.2.0 server, NetMHCpan v.4.0 server, NetMHCIIpan v.3.1 server, ToxinPred dan alat MHC-1 Binding Predictions, alat Epitope Conservancy Analysis, class I immunogenicity server, alat population coverage, yang masing-masing tersedia di IEDB.

Lanjutan C. Cara kerja Pencarian data sekuen protein profilin Cryptosporidium, yang tersedia di GenBank NCBI (National Center for Biotechnology Information) dengan tingkat kesamaan asam amino sebesar 60%. D. Analisis data Identifikasi residu asam amino yang dilestarikan Analisis divergensi Prediksi protein yang paling antigenik Sekuen konsensus protein profilin dari Cryptosporidium Prediksi epitop sel T Analisis tingkat lestari epitop Analisis imunogenisitas epitop Prediksi toksisitas epitop Cakupan populasi Epitop sel T CD8+Epitop sel T CD4+ netMHCp an v HLA-A, 34 HLA B, 10 HLA-C NetMHCpan v HLA-DR, 14 HLA-DP, 21 HLA-DQ IEDB 18 HLA-A, 32 HLA-B, 22 HLA-C

HASIL DAN PEMBAHASAN Accession IDJenisStrain Panjang (aa) Identity (%) Skor Antigenitas XP_ OLQ18853 XP_ EAZ51430 OII70820 XP_ XP_ C. hominis C. parvum C. ubiquitum C. muris TU502 TU502_2012 Iowa II RN A. Data sekuen protein profilin Cryptosporidium Gambar 1. Filogram hubungan evolusi beberapa patogen Cryptosporidium dan inang pada masing-masing jenis Cryptosporidium

No Epitop sel T CD8+ No Epitop sel T CD4+ PeptidaTingkat lestari NilaiPosisiPeptidaTingkat lestari Posisi 1. KYKIIRVEK83.33% KYKIIRVEK83.33% CSIDGAFYA66.67% VALQLAEYL66.67% IVNVTFCNK33.33%3.IDGAFYAAS66.67% GVWVGGNKY66.67% DGAFYAASA83.33% GLCSIDGAF66.67% GAFYAASAD83.33% NGVWVGGNK66.67% REDHEENVI66.67% QQNDAIVNV33.33% 9. SIDGAFYAA66.67% ALQLAEYLV66.67% VVAVYDESK66.67% Analisis tingkat lestari, imunogenisitas B. Prediksi epitop sel T

NoMulti-epitop sel TToksisitas 1.GLCSIDGAFYAASADTidak beracun 2.NGVWVGGNKYIIRVEKTidak beracun 3.VALQLAEYLVTidak beracun NoMulti-epitop sel TAsia Selatan Afrika Tengah Afrika Timur Afrika Utara Afrika Barat Rata-rata 1.GLCSIDGAFYAASAD74,159,8868,4682,7688,774,78 2.NGVWVGGNKYIIRVEK32,7931,2737,438,9635,5635,2 3.VALQLAEYLV18,631,8335,536,3532,7931,01 2. Analisis toksisitas 3. Analisis Cakupan populasi Tabel diatas menunjukan ada satu epitop GLCSIDGAFYAASAD cakupan populasinya berada di atas 50%. Namun kombinasi tiga epitop tersebut mengindikasikan cakupan akumulasi 86,44% di Asia Selatan, 83,02% di Afrika Tengah, 89,45% di Afrika Timur, 94,17% di Afrika Utara dan cakupan 95% di Afrika Barat dengan rata-rata 89,61%.

CAKUPAN AKUMULASI POPULASI H Gambar 3. Cakupan populasi dari kombinasi tiga epitop di lima wilayah dengan prevalensi kriptosporidiosis tertinggi.

KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan Berdasarkan uji immunogenitas, tingkat lestari, toksisitas, dan cakupan populasi, diperoleh tiga epitop sel T yaitu GLCSIDGAFYAASAD, NGVWVGGNKYIIRVEK dan VALQLAEYLV. Hasil akumulasi populasi menyimpulkan bahwa kombinasi tiga epitop mampu mencapai nilai PC90 yang menandakan kombinasi tersebut dapat dikenali oleh 90% populasi. B. Saran Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dengan docking molekuler peptida untuk memastikan afinitas pengikatan antara epitop dan struktur molekul MHC kelas I dan II secara 3D.

TERIMA KASIH