Peptit yüklü nano aşı formülasyonunun toksoplazma gondii'ye karşı etkinliğinin ın vivo olarak incelenmesi
Peptide loaded nano vaccine formulation and in vivo examination of efficiency against toxoplasma gondii
Yazar: ZEYNEP KAYA
Danışman: DOÇ. DR. RABİA ÇAKIR KOÇ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomühendislik Ana Bilim Dalı / Biyomühendislik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering

Özet:
Toksoplazma gondii, bütün sıcakkanlı hayvanları enfekte edebilen hücre içi zorunlu bir parazittir. Tüm dünyada yaygın olarak bulunan T.gondii'nin ara konakları insanlar dâhil tüm memeliler ve kanatlılarken, son konakları kedi ve kedigillerdir. T.gondii her tip hücreyi enfekte eder ve hücre invazyonu aktif olarak gerçekleştiren zoonotik bir parazit olmasından dolayı tıp ve veterinerlikteki en önemli ökaryotik patojenlerden biridir. T.gondii parazitine ait olan hızlı çoğalan formu takizoit, doku kistlerinde oluşan bradizoit ve son konak olarak kedilerin intestinal yapısında gelişen ookist formlarından bulunmaktadır ve bu formlar insanda enfeksiyona sebep olmaktadır. Primer ve kronik enfeksiyon şeklinde görülebildiği gibi morbidite ve mortaliteye de neden olabilir.
Günümüzde T.gondii'nin sebep olduğu Toksoplazmoz hastalığına karşı veterinerlikte kullanımı onaylı olan sadece Toxovax isimli aşı bulunmaktadır. Bunun dışında insanlarda kullanılabilecek onaylı bir aşı bulunmamaktadır. T.gondii'nin dünya üzerindeki etkisine bakıldığında etkin bir aşı geliştirmenin önemi anlaşılmaktadır. Mevcut aşı çalışmalarında yaygın olarak kullanılan yaklaşımlar önemli bir yere sahip olsa da etkin bir kullanım için taşıyıcı sistemler ve adjuvan gereksinimi ortaya çıkmaktadır. Son yıllarda nanoteknolojinin gelişmesi ile ortaya çıkan yeni bir aşı uygulaması olan nano aşıların diğer aşılara göre bulundurduğu avantajlar göze çarpmaktadır. Nano aşı formülasyonlarında kontrollü salım sisteminin oluşturulması, aşının tek dozda daha etkin olması, kolay taşınabilmesi, antijenin bozunmadan koruması gibi birçok avantaja sahip olması, nano aşıları oldukça cazip hale getirmektedir. Nano aşı formülasyonlarının oluşturulmasında kullanılan, Amerikan Gıda ve
İlaç Dairesi (FDA) ve Avrupa İlaç Ajansı tarafından onaylanan biyouyumlu ve biyobozunur Poli (Laktik-ko-Glikolik Asit) PLGA ile sentezlenen nanopartiküller ile nano aşı formulasyonları oluşturulmaktadır.
Bu tez çalışmasında, T.gondii parazitinin önemli bir yüzey antijeni olan SAG1'e ait bulunan peptit dizisi ile oluşturulan nano aşı formülasyon etkinliğinin in vivo olarak incelenmesi amaçlanmıştır. Nano boyutta hazırlanan peptit yüklü PLGA ile enkapsüle edilerek hazırlanan nano aşı formulasyonlarının sitotoksisitesi XTT yöntemi ile fare fibroblast hücre hattı olan L929 hücrelerinde incelenmiştir. Toksik olmadığı belirlenen nano aşı formülasyonları karşılaştırmalı olarak incelenmesi için farklı aşı kombinasyonları ile aşı grupları oluşturulmuştur. Bunun için nano aşı grubu, peptit grubu, adjuvan peptit karışım aşı grubu ve kontrol grubu olarak 4 farklı BALB/c fare grubu ile çalışılmıştır. BALB/c farelere subkutan olarak enjeksiyon yapılmıştır. İmmünizasyon sonrasında oluşan IgG yanıtları kan alımı ile elde edilen serum örnekleri kullanılarak ELISA yöntemi ile tayin edilmiştir. Makrofajların in vitro enfektifliğinin ölçülmesi için dalaktan hücre izolasyonu yapılarak sitokin yanıtlarının ve lenfosit proliferasyon ölçme çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Böylece T.gondii'ye karşı aşı potansiyeli olabilecek yeni bir çalışma gerçekleştirilmiştir.

Abstract:
Toxoplasma gondii is an intracellular mandatory parasite that can infect all of the warm blooded animals. Intermediate hosts of Toxoplasma gondii which is widespread all over the earth are all of the mammals including people and poulries, also it's last hosts are cats and Felidae. T.gondii infects all types of cells and it is one of the most important eucaryotic pathogens in medicine and veterinary medicine since it is a zootonic parasite which performs cell invasion actively. T. gondii can be found in three different infective forms throughout it's lifespan including tachyzoite, bradyzoite and sporozoite. The parasite consist of tachyzoites which are fast-growing forms of the parasite, bradyzoites which are located in tissue cysts and oocyst forms which are devoloping in intestine of cats the last hosts. All of these three forms can play role in infecting people and they can be primer and chronic infections, also they can cause to be morbidiy and mortality.
Nowadays, there is only one vaccine which is named Toxovax is verified for using against Toxoplasma disease which is caused by T.gondii. Apart from that, there is no verified vaccine which can be used on people. Considering the effect of T. gondii on the world, the importance of developing an effective vaccine is intelligible. Although subunit vaccines which are commonly used in current vaccine trials have an important place, there are needs for carrier systems and adjuvant for effective using. The advantages of nanovaccines, which are a new vaccination applications emerging with the development of nanotechnology in recent years, are quite impressive compared to other vaccines.
iv
Nanovaccines have promising advantages such as the establishment of controlled release system in nano-scale formulation, the ease of transport, the protection of antigens etc. These advantages make nanovaccines highly attractive for using in nanomedicine field. Nowadays, nanostructured formulations are formed with Poly (Lactic-co-Gycolic Acid) PLGA which is approved as biocompatible and biodegradable by US Food and Drug Administration (FDA) and European Drug Agency. In this thesis study, it is aimed to investigate in vivo the efficacy of the nano vaccine formulation formed by the peptide sequence belonging to SAG1 which is an important surface antigen of Toxoplasma gondii parasite. The toxicity of peptide loaded PLGA vaccine formulations which were prepared by encapsulation was performed by XTT method with using mouse fibroblast cell line L929 cells. Afterwards in different combinations of formulations were generated in order to perform comparative examination. In this regard, it was studied with four different BALB/c mouse groups and each of them was injected with nano vaccine, peptide group, adjuvant peptide mixture and control group, respectively. After injection of serum samples immunoreactivity was determined by ELISA technique. In order to measure in vitro activity of macrophages, cell isolation was made from spleen and cytokine responses and measurements of lymphocyte preprophyation were performed.