Sığırlarda yerli suşlar ile inaktif Tueperella pyogenes aşısının geliştirilmesi
Inactivated Trueperella pyogenes vaccine development with local strains isolated from cattles
Yazar: YAPRAK GEDİK ÖZVURAL
Danışman: PROF. DR. MERT DÖŞKAYA
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomedikal Teknolojiler Ana Bilim Dalı / İleri Biyomedikal Teknolojiler Sanayi Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering ; Biyoteknoloji = Biotechnology ; Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Adjuvanlar-immünolojik = Adjuvants-immunologic ; Bakteri aşıları = Bacterial vaccines

Özet:
Trueperella pyogenes bakterileri büyük ve küçükbaş hayvanların normal florasında bulunan bir bakteri çeşididir. Bu hayvanların çeşitli nedenlerle strese girmesi durumunda T. pyogenes sığırlarda pnömoni, mastitis, metritis veya pyometra gibi hastalıklara, koyunlarda ise çeşitli sistemik hastalıklara neden olmaktadır. Bu hastalıklarda tedavi antibiyotik kullanımı ile mümkün gözükse de sahada bu tedavinin başarı ile sonuçlanması oldukça zordur. Bu nedenle hastalığın oluşturduğu patogenezden en iyi korunma yolu aşılamadır. Piyasada kısıtlı bölgelerde uygulanan bir ticari aşı bulunsa da bu aşı yaygın kullanım alanı bulamamıştır. Türkiye'de T. pyogenes enfeksiyonu sığırlarda yüksek oranda görülmektedir. Bu nedenle, bu tezde T. pyogenes'in sebep olduğu hastalıklara karşı yerli suşlar kullanılarak inaktif bir aşı geliştirilmesi amaçlanmıştır. 
Bu amaçla, öncelikle aşı çalışmasında kullanılabilecek T. pyogenes suşlarının seçimine yönelik izolasyon ve identifikasyon çalışmaları gerçekleştirilmiş ve sonrasında stoklama işlemleri yapılmıştır. Suşların uygun şartlarda üretim ve saflaştırma işlemlerini takiben aşı formülasyonu geliştirilmiştir. Geliştirilen aşıda fizikokimyasal testler tamamlandıktan sonra, aşı Yeni Zelanda ırkı tavşanlara 21 gün arayla iki kez deri altı yoldan uygulanmıştır. Tavşanlarda uyarılan immun yanıt ELISA ve Western blot testleri ile araştırılmıştır. Ayrıca geliştirilen aşı benzer aşılama yolu ve takvimi ile Swiss albino ırkı farelere uygulanıp, aşılama ile oluşturulan korunma etkinlik (çalenç) testi ile belirlenmiştir. 
 İzolasyon çalışmaları sonucunda, dört adet yerli T. pyogenes suşu, aşı antijeni olarak kullanılmak üzere seçilmiştir. Seçilen suşların antijen olarak üretim ve inaktivasyon işlemleri sonrası, antijen alüminyum hidroksit jel adjuvantı ile birleştirilerek formüle edilmiştir. Formüle edilen aşı Yeni Zelanda ırkı tavşanlara uygulandıktan sonra alınan serum örneklerinde, anti-T. pyogenes IgG antikorlarının negatif kontrole göre 4,5 ile 6,8 kat aralığında arttığı saptanmıştır. Swiss albino ırkı farelerde yapılan etkinlik testi sonucuna göre T. pyogenes'e karşı %90 oranında koruma sağlandığı görülmüştür. 
Sonuç olarak yerli suşlar kullanılarak geliştirilen inaktif T. pyogenes aşısının, tavşanlarda T. pyogenes'e özgü immun yanıtı uyardığı ve farelerde ise yüksek oranda korunma sağladığı belirlenmiş olup, bu tezde geliştirilen inaktif aşı formülasyonunun büyükbaş ve küçükbaş hayvanlarda T. pyogenes enfeksiyonuna karşı korunmada kullanılmak üzere bir aday olabileceği öngörülmüştür.

Abstract:
Trueperella pyogenes bacteria are found in the normal flora of cattle and sheep. However, when these animals are stressed for several reasons, diseases such as pneumonia, mastitis, metritis, or pyometra in cattle and various systemic diseases in sheep may occur. Although the treatment of these diseases is possible with the use of antibiotics, it is very difficult to achieve success in the field. Therefore, the best method to protect against the pathogenesis of the disease is vaccination.  Although there is a commercial vaccine in the market that is used in limited regions, this vaccine has not found widespread use. In Türkiye, T. pyogenes infection is highly prevalent in cattle. Therefore, in this thesis, it is aimed to develop an inactivated vaccine using local strains against diseases caused by T. pyogenes. 
For this purpose, isolation and identification studies for the selection of T. pyogenes strains that will be used in the vaccine study were carried out and strain stocks were prepared. Following the production and purification processes of the strains under appropriate conditions, vaccine formulation was prepared. After the physicochemical tests of the vaccine were completed, New Zealand rabbits were vaccinated subcutaneously twice at 21-day intervals. The immune response induced in rabbits was measured by ELISA and Western blot.  Similar vaccination protocol was administered subcutaneously to Swiss albino mice and the protection induced by vaccination was determined by challenging. 
  As a result of isolation studies, four domestic T. pyogenes strains were selected to be used as vaccine antigens. Following the production and inactivation of the selected strains, the targeted vaccine was successfully formulated using aluminum hydroxide gel adjuvant. Anti-T. pyogenes IgG antibody response in serum samples from New Zealand rabbits increased 4,5 – 6,8 fold in vaccinated group compared to the negative controls. The challenging in Swiss albino mice showed that the inactivated vaccine provided 90% protection against T. pyogenes. 
In conclusion, the inactivated T. pyogenes vaccine developed using local strains induced the immune system in rabbits and provided high protection in mice and it is predicted that the vaccine formulation developed in this study may be a candidate for use in cattle and sheep.