Toxoplasma gondiinin her üç dönemine etkili DNA ve rekombinant protein aşı stratejisinin geliştirilmesi

Toxoplasma gondii, hemen hemen her sıcakkanlı hayvanı, kuş türlerini ve insanları enfekte edebilen zorunlu hücre içi parazitidir. Toksoplazmoz, immun sistemi sağlam kişilerde asemptomatik ilerlerken, immun sistemi baskılanmış ya da immun yetmezliği olan kişilerde şiddetli enfeksiyona neden olabilmektedir. T. gondii'nin insanda görülen üç dönemine de etkili tam koruyucu bir aşı henüz geliştirilmemiştir. Çalışma grubumuz 2018 yılında protein microarray tarama yöntemi ile T. gondii'ye ait 2870'ten fazla ekzon ürünü rekombinant protein olarak eksprese etmiş ve sonrasında hasta fare ve insan serumları ile karşılaştırılarak immun yanıt oluşturmuş 240 antijenik proteini belirlemiştir. Bu projede parazitin üç döneminde de yüksek immünojen olduğu daha önceki tarama çalışmalarımızda gösterilmiş SRS13, ROP6 proteinleri aşı adayı olarak seçilmiştir. Proje kapsamında SRS13 proteini in siliko olarak analizi yapıldıktan sonra pVAX1 aşı vektörüne klonlanarak DNA aşıları oluşturulmuş ve rekombinant protein eksprese etme kapasiteleri HEK293 hücrelerde in vitro transfeksiyon ile belirlenmiştir. Rekombinant protein aşılarının geliştirilmesi için ROP6 geni mayada ekspresyon gerçekleştirebilen pYES2.1/V5-His-TOPO vektörüne klonlanmıştır. ROP6 genini içeren vektörler maya hücresine transforme edilmiş, sıvı kültürlerde üretilmiş ve ardından saflaştırılmıştır. Her iki hücrede eksprese olan proteinler Western blot ve IFAT ile gösterilmiştir. SRS13 DNA aşısı kas içi ve elektroporasyon ile 3 kez uygulanmıştır. Rekombinant ROP6 proteini ise Freund adjuvantı ile birleştirilerek 2 kez uygulanmıştır. Aşılamalar sonrasında gelişen immun yanıt ELISA, Western blot ve akış sitometrisi yöntemleri kullanılarak aşılama ile uyarılan immun yanıt tespit edilmiştir. Aşıların koruyucu etkisi farelere oral yoldan T. gondii PRU suşunun uygulanması ile belirlenmiştir. Her iki aşıda immun sistemi uyarmış ve yüksek korunma sağlamıştır. Sonuç olarak bu proje iki aşı ileriki çalışmalarda insan ve çiftlik hayvanları için potansiyel aşı oldukları tespit edilmiştir.

Toxoplasma gondii is an obligate intracellular parasite that can infect almost all warmblooded animals, bird species and humans. While toxoplasmosis progresses asymptomatically in immunocompetent individuals, it can cause severe infection in immunocompromised or immunodeficient individuals. A fully protective vaccine effective against all three stages of T. gondii in humans has not yet been developed. In 2018, our working group expressed more than 2870 exon products of T. gondii as recombinant proteins by protein microarray screening method and then identified 240 antigenic proteins that generated immune responses by comparing them with patient mouse and human sera. In this project, SRS13 and ROP6 proteins, which were shown to be highly immunogenic in all three stages of the parasite in our previous screening studies, were selected as vaccine candidates. Within the scope of the project, SRS13 protein was analyzed in silico and cloned into pVAX1 vaccine vector to create DNA vaccines and their capacity to express recombinant protein was determined by in vitro transfection in HEK293 cells. For the development of recombinant protein vaccines, the ROP6 gene was cloned into the pYES2.1/V5-His-TOPO vector, which can be expressed in yeast. Vectors containing the ROP6 gene were transformed into yeast cells, grown in liquid cultures and then purified. The proteins expressed in both cells were shown by Western blot and IFAT. SRS13 DNA vaccine was administered 3 times by intramuscular and electroporation. Recombinant ROP6 protein was combined with Freund's adjuvant and administered 2 times. Immune response developed after vaccination was determined by ELISA, Western blot and flow cytometry methods. The protective effect of the vaccines was determined by oral administration of T. gondii PRU strain to mice. Both vaccines stimulated the immune system and provided high protection. As a result, the two vaccines in this project were found to be potential vaccines for human and livestock in future studies.