Kırım kongo kanamalı ateşi virüsü için bir DNA tabanlı aşı geliştirilmesi
Development of a DNA based vaccine for crimean congo hemorrhagic fever virus
Yazar: ERGİN ŞAHİN
Danışman: DOÇ. DR. ARZU ÇÖLERİ CİHAN ; PROF. DR. AYKUT ÖZKUL
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Biyoteknoloji Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: Allerji ve İmmünoloji = Allergy and Immunology ; Biyoteknoloji = Biotechnology ; Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Alerji ve immünoloji = Allergy and immunology ; Biyoloji = Biology ; Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Kırım kongo kanamalı ateşi virüsü (KKKAV) için DNA aşısı olarak kullanılabilecek bir plazmit vektör oluşturulmuş ve bu vektörün immün yeterli BALB/c ırkı farelerde hümoral ve hücresel bağışıklık yanıtlarını meydana getirme etkinliği değerlendirilmiştir. Bu amaç için hedef antijen olarak KKKA virüsünün yüksek düzeyde immünojenik özellik gösteren Gc yüzey glikoproteini kullanılmıştır. Öncelikle Ankara Üniversitesi Veteriner Fakültesi Viroloji Bölümü'nün virüs kolleksiyonunda bulunan Türkiye kökenli, klinik bir izolat olan KKKAV KAST2012'nin olgun Gc glikoproteinini kodlayan açık okuma çerçevesi (ORF), pVAX1 vektörüne klonlanarak nükleotit ve kodladığı amino asit dizisi belirlenmiştir. Elde edilen amino asit dizisi ile yapılan filogenetik analizler, KKKAV KAST2012 izolatının Türkiye kökenli KKKAV suşları ile yüksek oranda benzerlik gösterdiğini ortaya koymuştur. Klonlanan Gc glikoproteini ORF'sinin in vitro olarak ifadesinin çalışılması için aynı ORF'yi kodlayan, pEGFP-Gc ökaryotik ifade vektörü oluşturulmuştur. Transfekte hücrelerdeki Gc glikoprotein ifadesi hem protein seviyesinde hem de transkripsiyon seviyesinde gösterilmiştir. Fare immünizasyonu çalışmaları için pEGFP-Gc vektöründen EGFP ORF'si çıkartılarak aşı deneylerinde kullanılması üzere pGc-VAC aşı vektörü elde edilmiştir. Fareler pGc-VAC aşı vektörü ile kas içi olarak ikişer hafta arayla üç sefer aşılanmıştır. Aşılanmış farelerde 2,4 log10 titrede nötralize edici antikor yanıtı elde edilmiştir. Aşılanmış farelerde kontrol grubuna göre total IgG1 ile birlikte özellikle daha belirgin olarak total IgG2a ve IgG2b antikor yanıtlarında anlamlı olarak artış gözlenmiştir. Aşılanmış farelerde hem Th1 hem de Th2 hücresel bağışıklık yanıtları ile ilişkili sitokinlerde kontrol grubuna göre anlamlı düzeyde artış görülmüş ve sonuç olarak dengelenmiş Th1/Th2 yanıtları elde edilmiştir. Bu çalışma, DNA aşısı aracılığıyla ve tek başına olarak ifadelenen Türkiye kökenli bir KKKA virüsünün Gc antijeninin immünojenik özelliklerinin rapor edildiği ilk araştırma olması sebebiyle önem arz etmektedir.

Abstract:
A plasmid vector which could be used as DNA vaccine for Crimean Congo Hemorrhagic Fever Virus (CCHFV) was constructed and its ability to elicit humoral and cellular immune responses in immunocompetent BALB/c mice was assessed. For this aim, the highly immunogenic glycoprotein Gc antigen of the CCHFV was used as the target antigen. Firstly, the open reading frame (ORF) of the glycoprotein Gc from a clinical isolate of CCHFV with Turkey origin (isolate KAST2012) which is present in the virus collection of Ankara University Faculty of Veterinary Medicine Department of Virology was cloned into pVAX1 vector and its nucleotide as well as the coded amino acid sequences were determined. Phylogenetic analysis based on the obtained amino acid sequence revealed the closest relatives of the isolate KAST2012 as CCHFV strains isolated also from Turkey. For the expression of the cloned glycoprotein Gc ORF in vitro, pEGFP-Gc eukaryotic expression vector expressing the same ORF was constructed. The expression of the glycoprotein Gc was demostrated both at the protein and transcription level in transfected cells. For the mouse immunization studies, EGFP ORF was removed from the pEGFP-Gc vector and pGc-VAC vaccine vector was generated to be used in the vaccination experiments. Mice were vaccinated intramuscularly with pGc-VAC vector three times with two weeks intervals. Neutrilizing antibody responses with the titre of 2,4 log10 was obtained in the vaccinated mice. Compare to the control group, vaccinated mice elicited increased levels of IgG1, IgG2a and IgG2b total antibodies with IgG2 isotypes being the most prominent ones. Increased levels of both Th1 and Th2 related cytokines were detected in the vaccinated mice compare to the control group indicating a balanced Th1/Th2 immune responses. To our knowledge, this is the first study reporting on the immunogenic characteristics of a CCHFV Gc antigen with Turkey origin as a single agent expressed via DNA based vaccine.