Bakteriyel aşı üretiminde poli (D, l-laktik-ko-glikolik asit) (PLGA) biyopolimerinin adjuvant etkisinin araştırılması
Investigation of adjuvant effect of poly(D, l-lactic-co-glycolic acid) (PLGA) biopolymer in the production of bacterial vaccine
Yazar: ZEHRA AKINCI
Danışman: PROF. DR. HAKAN KALENDER
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering ; Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology ; Veteriner Hekimliği = Veterinary Medicine
Dizin: Bakteri aşıları = Bacterial vaccines

Özet:
Bu çalışmada, koyunların enfeksiyöz nekrotik hepatitis hastalığına karşı alüminyum hidroksit ve Poli (D, L-Laktik-Ko-Glikolik Asit) (PLGA) adjuvantları kullanılarak üretilen aşıların kobaylarda oluşturduğu bağışıklık düzeyleri karşılaştırıldı.  
C. oedematiens tip A (UK) suşu kullanılarak toksoid üretildi. Alüminyum hidrokside adsorbe edilmiş ve PLGA (laktid/glikolid oranı: (50/50), moleküler ağırlık: 30.000-60.000 dalton) ile enkapsüle edilmiş toksoid aşılar hazırlandı. PLGA partikülleri içerisine toksoidin enkapsülasyonu çift emülsiyon çözücü buharlaştırma yöntemiyle yapıldı. Enkapsülasyon işleminde toksoidin yapısının korunması için trehaloz ve Mg(OH)2 kullanıldı. Enkapsülasyon işlemi sonunda protein antijenin yaklaşık % 88 oranında mikrosferler içerisine yüklendiği tespit edildi. Aşıların oluşturduğu bağışıklık düzeyini belirlemek için erkek kobaylar kullanıldı. Her biri 10 kobaydan oluşan 3 grup oluşturuldu. Birinci gruptakilere 21 gün arayla çift doz (2 ml+2ml) alüminyum hidroksitli aşı, ikinci gruptakilere PLGA mikrosferli aşı tek doz (2 ml) ve üçüncü gruptakilere PLGA mikrosferli aşı yarım doz (1ml) derialtı yolla verildi. Birinci gruptaki kobaylardan rapel aşılamadan, ikinci ve üçüncü gruptaki kobaylardan tek doz aşılamadan  sonraki 15., 30. ve 45. günlerde kan örnekleri alınarak havuzlanmış serum örnekleri elde edildi. Kan serumlarındaki antikor düzeyi fare TNT (Toksin Nötralizasyon Test) ile belirlendi. Tek doz mikrosferli aşı ile çift doz alüminyum hidroksitli aşı uygulamalarından  sonraki 30. ve 45. günlerde aynı düzeyde antikor (8 IU/ml) saptandı. Ancak 15. günde çift doz alüminyum hidroksitli aşının antikor düzeyi 4 IU/ml iken, tek doz PLGA mikrosferli aşının antitor düzeyi 2 IU/ml olarak bulundu. Yarım doz PLGA mikrosferli aşı verilen kobaylarda yeterli düzeyde (antikor titresi˂2.5 IU/ml) bağışıklık elde edilemedi. Bu çalışmanın sonuçları tek dozlu veteriner aşılarının geliştirilmesinde PLGA biyopolimerinin kullanılabileceğini göstermektedir. Ancak aşı geliştirme çalışmalarında farklı polimer tipi ve enkapsulasyon yöntemleri kullanılarak daha geniş kapsamlı çalışmaların yapılması gerekmektedir.

Abstract:
In this study, immunity levels  of  the vaccines produced by using aluminum hydroxide and Poly (D, L-Lactic-Co-Glycolic Acid) (PLGA) adjuvants against  infectious necrotic hepatitis of sheep were compared in guinea pigs.
Toxoid was produced by using C. oedematiens type A (UK) strain. Toxoid vaccines adsorbed onto aluminum hydroxide and encapsulated in PLGA (lactide/glycolide ratio: (50/50), molecular weight: 30,000-60,000 dalton) were prepared. Encapsulation of toxoid  in PLGA particles was performed by double emulsion solvent evaporation method. Trehalose and Mg(OH)2 were used to protect the toxoid structure in the encapsulation process. At the end of the encapsulation process, the loading capacity of protein antigen into the microspheres was found to be approximately 88%. Male guinea pigs were used to determine the immune response to vaccination. Animals were divided into 3 groups with 10 in each group. The first group received double dose aluminum hydroxide-adsorbed vaccine (2 ml + 2 ml)  with 21 days intervals, the second group received a single PLGA microsphere vaccine (2 ml) and the third group received a half dose PLGA microsphere vaccine (1 ml) subcutaneously.  At 15th, 30th and 45th days after booster dose in the first group and a single dose in the other groups, blood samples were taken and pooled serum samples were obtained. Antibody levels in the pooled serum samples were determined by the mouse TNT (Toxin Neutralization Test). The same antibody level (8 IU /ml) was determined at 30th and 45th days after vaccination with double dose aluminum hydroxide-adsorbed vaccine and a single dose PLGA microsphere vaccine. However, on day 15, the antibody level of the double dose aluminum hydroxide-adsorbed vaccine was 4 IU/ml and the antibody level of the single dose PLGA microsphere vaccine was found to be 2 IU/ml. A half dose of PLGA microsphere vaccine did not produce a sufficient immun response (antibody titer ˂ 2.5 IU/ml). The results of this study show that PLGA biopolymer can be used in the development of single dose veterinary vaccines. However, more extensive studies should be done by using different polymer types and encapsulation methods in vaccine development studies.