Sitolizin ekspresyonu yapan karaciğer aşaması parazitlerinin yenilikçi canlı zayıflatılmış sıtma aşısı olarak kullanılması

Sıtma, küresel olarak, en ölümcül bulaşıcı hastalıklardan biridir. Dişi Anofel sivrisineğinin ısırması ile bulaşan vektör kaynaklı bir hastalıktır. Hastalık etkeni, Plasmodium türü protozoan parazitlerdir. İnsanlarda hastalığa neden olduğu bilinen 5 türü vardır. 3 milyardan fazla insan sıtma bulaşma riski altındadır. Vektör kontrolü ve mevsimsel toplu ilaç uygulaması gibi önleme yöntemleri sıtma kontrolü için etkili araçlardır; ancak majör ilaçlara karşı artan ilaç direnci, sıtmanın ortadan kaldırılması için etkili aşı geliştirilmesini zorunlu kılmaktadır. İdeal sıtma aşısı, en yaygın Plasmodium türlerine karşı koruma sağlamalı ve %75'ten fazla etkinliğe ve uzun süreli korumaya sahip olmalıdır. Şimdiye kadar mevcut olan tek aşı, beklentilerin altında performans gösteren RTS,S'dir. Plasmodium parazitlerinin karmaşık biyolojisi ve sahip olduğu çeşitli immün kaçış mekanizmaları, aşı geliştirmeyi zorlaştıran etkenlerdir. Pre-eritrositik aşamalar, omurgalı konakçılarda gelişimin darboğaz noktasıdır. Şimdiye kadar geliştirilen aşı adayları arasında en umut verici olanlar bu aşamayı hedefleyen stratejilerdir. Canlı zayıflatılmış tam sporozoit aşıların tam koruma sağladığı kanıtlanmıştır. Çeşitli genetik modifikasyon yöntemleri, genetik olarak zayıflatılmış parazitlerin (GAP) gelişmesine yol açan güçlü atenüasyon stratejileri geliştirilebilmesini sağlamaktadır. Bu tez çalışmasında, kemirgen sıtma modelinde, karaciğerin geç evrelerinde gelişimin durdurulmasını amaçlayan GAP aşıları olarak değerlendirilmek üzere iki alternatif atenüasyon stratejisi tasarlandı. Her iki aşı adayının da hayati bir karaciğer aşaması geninin delesyonu ile eş zamanlı olarak bir bakteriyel sitolizin proteininin ekspresyonunu sağlayacak şekilde benzer tasarımları bulunmaktadır. Seçilen hedef genler, LISP1 ve LISP2, ekspresyonları yalnızca karaciğer evrelerinde yapılan genlerdir. Çalışma kapsamında, Streptococcus pyogenes Streptolysin O (SLO) ve Listeria monocytogenes Listeriolysin O (LLO) bakteriyel sitolizin proteinlerinin kodlayan dizileri, hedef genlerin kodlayan dizileriyle değiştirildi. Ortaya çıkan suşların (ΔLISP1::SLO ve ΔLISP2::LLO) fenotipik analizleri parazitin tüm yaşam döngüsü aşamalarında yapıldı. Ayrıca, sitolizin dizileri floresan protein dizileriyle değiştirilerek hem sitolizinlerin etkisini analiz edebilmek hem de karaciğer evreleri ifadesi için raportör genler olarak kullanılmak amacıyla kontrol suşları elde edildi (ΔLISP1::mNeonGreen ve ΔLISP2::mTurquoise2). Sitolizin ekspresyonları, her iki suşun atenüasyon profillerini önemli ölçüde arttırmıştır. BALB/c fareleri, her iki suşla immünize edildi ve immünize fareler, yabanıl tip sporozoitlere karşı test edildi. Sonuç olarak, ΔLISP1::SLO suşu tamamen atenüe edilmiştir. Farelerin ΔLISP1::SLO suşu ile aşılanması, düşük sayıda sporozoitlere karşı koruma sağlayabilse de yüksek sayıda sporozoitlere karşı koruma sağlayamamıştır. Buna karşılık, ΔLISP2::LLO suşu ise kuvvetli atenüasyon profili göstermiştir, ancak nadiren kan aşaması enfeksiyonlarına yol açabilmektedir. ΔLISP2::LLO suşu ile immünize edilen farelerde son derece yüksek sayıda sporozoitlere karşı tam koruma sağlanmıştır. ΔLISP2::LLO suşunun atenüasyon profilinin, çeşitli modifikasyonlarla iyileştirilebilmesi mümkündür ve bu strateji, gelecekteki çalışmalarda umut verici bir aşı adayı olarak insan sıtma parazitlerine kolaylıkla uygulanabilecektir.