Plasmodium falciparum için potansiyel aşı adaylarının klonlanması ve ifadesi

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.