Geri Dön

Cloning and expression of potential vaccine candidates for Plasmodium falciparum

Plasmodium falciparum için potansiyel aşı adaylarının klonlanması ve ifadesi

PDF İndir

  1. Tez No: 971690
  2. Yazar: SAHD ALI
  3. Danışmanlar: PROF. DR. BÜLENT BOZDOĞAN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Mikrobiyoloji, Genetik, Parazitoloji, Microbiology, Genetics, Parasitology
  6. Anahtar Kelimeler: DNA-rekombinant, ELISA, Plasmodium falciparum, DNA-recombinant, Plasmodium falciparum
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Aydın Adnan Menderes Üniversitesi
  10. Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Giriş: Sıtma, özellikle Plasmodium falciparum türünün neden olduğu en şiddetli ve ölümcül vakalarla birlikte, küresel sağlık için büyük bir tehdit olmaya devam etmektedir. Mevcut aşı çalışmaları devam etse de, tam koruma sağlayan ve çok aşamalı bir sıtma aşısı hâlâ geliştirilememiştir. Bu çalışma, parazitin yaşam döngüsünün çeşitli evrelerini hedefleyen potansiyel aşı adayları olarak P. falciparum antijenlerinin klonlanması, ifadesi ve değerlendirilmesine odaklanmıştır. Materyal ve Yöntemler: Sirkumsporozoit proteini (CSP), trombospondinle ilişkili adezyon proteini (TRAP), apikal membran antijeni (AMA-1), merozoit yüzey proteini (MSP-1), falcipain (FAL), gametosit yüzey proteini (GSP) ve iletim engelleyici antijen (TBA) dahil olmak üzere yedi evreye özgü antijeni kodlayan hedef genler sentetik olarak üretildi ve Escherichia coli'de optimal ifade için kodon optimizasyonu yapıldı. Ekspresyon verimliliği ve çözünürlüğü artırmak amacıyla sinyal peptit bölgeleri çıkarıldı. Dört protein AMA-1, MSP-1, FAL ve TBA başarıyla ifade edildi ve saflaştırıldı. Rekombinant proteinlerin sitotoksisitesi, 1–200 μg/mL aralığında protein içeren ortamlarda tedavi edilen BJ insan fibroblast hücreleri ile değerlendirildi. İmmünojenisite, üçer fareden oluşan gruplara ayrılmış CD1 farelerinde test edildi; her gruba adjuvan ile karıştırılmış tek bir antijen veya antijen kombinasyonu intramüsküler olarak uygulandı. Kontrol grubuna ise fosfat tamponlu salin (PBS) içinde seyreltilmiş eşit hacimde adjuvan verildi. Antijene özgü antikor yanıtlarını ölçmek amacıyla indirekt ELISA ile immünojenisite değerlendirildi. Bulgular: Dört rekombinant proteinin tamamı başarıyla ifade edilip saflaştırıldı. ELISA sonuçları, tüm proteinlerin bağışıklık sisteminde yüksek düzeyde antijen spesifik antikor yanıtları oluşturduğunu gösterdi. En önemlisi, antijen kombinasyonu, tek tek uygulanan antijenlere kıyasla yüksek antikor titreleri oluşturdu; bu durum olası bir sinerjik bağışıklık etkisine işaret etmektedir. Sitotoksisite testlerinde ise test edilen proteinlerin düşük toksisiteye sahip olduğu gözlendi; en yüksek konsantrasyonda bile BJ hücre canlılığı %70'in üzerinde kaldı ve bu da biyouyumluluğu göstermektedir. Sonuç: Sıtma, özellikle Sahra Altı Afrika'da, dünya genelindeki vakaların ve ölümlerin büyük bir kısmını oluşturması nedeniyle önemli bir halk sağlığı sorunu olmaya devam etmektedir. İki ruhsatlı sıtma aşısı olan RTS,S/AS01 ve R21'in onaylanması önemli bir ilerleme olsa da, bu aşıların etkinlikleri sınırlıdır. Bu çalışma, dört P. falciparum aşı adayı proteininin başarılı şekilde klonlanması, ifade edilmesi ve ilk değerlendirmesini ortaya koymaktadır. Düşük sitotoksisiteleri ve yüksek immünojeniteleri, bu antijenlerin çok aşamalı bir sıtma alt birim aşısının bileşenleri olarak daha ileri geliştirme çalışmalarına uygun olduğunu göstermektedir. Bu umut verici bulgular, daha etkili bir çok aşamalı sıtma aşısının geliştirilmesine yönelik temel bir adım sunmakta ve en çok etkilenen bölgelerdeki hastalık yükünü azaltma ve yok etme çabalarına önemli katkılar sağlayabilir.

Özet (Çeviri)

Introduction: Malaria remains a major global health burden, with Plasmodium falciparum responsible for the most severe and deadly cases. Despite current vaccine efforts, a fully protective and multistage vaccine remains elusive. This study focused on the cloning, expression, and evaluation of P. falciparum antigens as potential vaccine candidates targeting various life cycle stages of the parasite. Materials and Methods: Seven target genes encoding stage-specific antigens for circumsporozoite protein (CSP), thrombospondin-related ahesion protein (TRAP), apical membrane antigen (AMA-1), merozoite surface protein (MSP-1), falcipain (FAL), gametocyte surface protein (GSP) and transmission-blocking antigen (TBA) were synthetically constructed and codon-optimized for optimal expression in Escherichia coli. Signal peptide regions were removed to enhance expression efficiency and solubility. Four of the proteins namely AMA-1, MSP-1, FAL, and TBA were successfully expressed and purified. Cytotoxicity of the recombinant proteins was assessed using BJ human fibroblast cells treated with concentrations ranging from 1 to 200 μg/mL. Immunogenicity was evaluated in CD1 male mice assigned to groups of three, with each group receiving a mixture of adjuvant and a single or combination of the recombinant antigens, intramuscularly. The control group received an equivalent volume of adjuvant diluted in phosphate-buffered saline (PBS). The immunogenicity was then evaluated by indirect ELISA to measure antigen-specific antibody responses. Results: All four recombinant proteins exhibited successful expression and purification. ELISA results revealed that all proteins induced high antigen-specific antibody responses in immunized mice. Most importantly, the combination of antigens elicited higher antibody titers compared to individual antigen administration, suggesting a potential synergistic effect. Cytotoxicity assays showed low toxicity for the tested proteins, with BJ cell viability remaining above 70% even at the highest concentration tested, indicating biocompatibility. Conclusion: Malaria continues to pose a significant public health challenge in sub-Saharan Africa, where it accounts for most global cases and deaths, especially among children and pregnant women. The endorsement of two license malaria vaccines, RTS, S/AS01 and R21 represents a major milestone, however, both vaccines face limitations with modest efficacy. This study demonstrates the successful cloning, expression, and initial evaluation of four P. falciparum vaccine candidate proteins. Their low cytotoxicity and high immunogenic potential support their further development as components of a multistage malaria subunit vaccine. The promising findings of this study provide a foundational step toward developing a more effective, multistage malaria vaccine, which could play a critical role in reducing the disease burden and supporting elimination efforts in the most affected regions.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    737559

    Development and characterization of CpG adjuvanted SARS-CoV-2 virus-like particle vaccine

    CpG adjuvantlı SARS-CoV-2 virüs benzeri parçacık aşısının geliştirilmesi ve karakterizasyonu

    NİLSU TURAY

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Allerji ve İmmünolojiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İHSAN GÜRSEL

  2. Tez No

    490022

    Brucella melitensis dış membran protein geninin klonlanması

    Cloning of outer membran protein gene of brucella melitensis

    ERMAN ORYAŞIN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Veteriner HekimliğiAdnan Menderes Üniversitesi

    Veterinerlik Mikrobiyolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SÜHEYLA TÜRKYILMAZ

  3. Tez No

    957376

    Küçük hücreli dışı akciğer kanserine karşı yeni bir peptit aşının in silico tasarımı

    In silico design of a novel peptide vaccine to combat non-small cell lung cancer

    SEYEDEHNAVA AHRAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2025

    OnkolojiEge Üniversitesi

    Temel Onkoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. RALPH LEO JOHAN MEUWISSEN

  4. Tez No

    969004

    Development of an ov-(GnRHmRNA vaccine encapsulated ınto chitosan hydrogel

    Kitosan hidrojeline gömülü ov-GnRH mRNA aşisinin geliştirilmesi

    ALEYNA ÖĞRETEN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2025

    BiyomühendislikManisa Celal Bayar Üniversitesi

    Mühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ERDAL EROĞLU

  5. Tez No

    663754

    Trichomonas vaginalis ve cryptosporidium parvum parazitlerinde bulunan sistein proteaz genlerinin klonlanması ve rekombinant olarak üretilmesi

    Cloning and recombinant production of cysteine protease genes in the parasites of trichomonas vaginalis and cryptosporidium parvum

    ZEYNEP ERDEM AYNUR

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    ParazitolojiAydın Adnan Menderes Üniversitesi

    Tıbbi Parazitoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BÜLENT BOZDOĞAN

Geri Dön