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

Fiziksel kastrasyon, çiftlik hayvanlarında kontrolsüz üremelerin engellenmesi, agresif davranışların baskılanması, et kalitesinin artırılması, evcil/sokak/yaban hayvanlarında, hayvanat bahçesi/doğal yaşam parklarındaki hayvanlarda kontrolsüz üremelerin engellenmesi gibi farklı nedenlerden ötürü birçok memeli türünde yüzyıllardır uygulanmaktadır. Fiziksel kastrasyon tercih edilmeyen bir uygulama olması sebebiyle memeli hayvanlarının Gonadotropin Salgılatıcı Hormona (GnRH) karşı immunize edilerek üreme foksiyonlarının baskılanması (GnRH immunizasyonu - immunolojik kastrasyon- immunokastrasyon) biyoteknolojik bir çözüm önerisi olarak karşımıza çıkmaktadır. İmmunokastrasyon amacıyla kullanılmak üzere geliştirilen protein ve DNA aşıları literatürde mevcuttur. Yeni bir teknoloji olan mRNA aşılarının i) laboratuvar ortamında daha hızlı, standart kalitede ve kolay üretilebilmeleri, ii) kodlanan antijenin (in situ posttranslasyonel modifikasyonlar sayesinde) doğal formunda üretilmesi ve iii) in situ üretilen antijene karşı uzun süreli sağlıklı bağışıklık yanıtın oluşması gibi üstün özellikleri sayesinde piyasadaki protein tabanlı ticari aşıların teknolojik eksikliklerini karşılamaya adayı olabileceği düşünülmektedir. Literatürde mRNA tabanlı geliştirilmiş herhangi bir immunokastrasyon aşısı (daha özel olarak mRNA tabanlı bir GnRH aşısı) bulunmamaktadır. Bu çalışmada, immunokastrasyon başarısı farklı türler üzerinde daha önce kanıtlanan Ovalbumin-GnRH (Ov-GnRH) gen bölgesi kullanılarak in vitro ortamda Ov-GnRH mRNA'nın sentezlenmesi amaçlanmıştır. Bu kapsamda, Ov-GnRH kodlayan DNA bölgesi kalıp olarak kullanılmak üzere tekrar düzenlenmiş ve konukçu içerisinde yüksek verimle ifade olabilen Ov-GnRH mRNA'ları sentezlenmiştir. Geleneksel immunizasyon uygulamalarındaki aşılama tekrarlarını (rapel doz) ortadan kaldırmak ve tek enjeksiyonla uzun süreli ve etkin immunizasyon sağlayabilmek amacıyla Ov-GnRH mRNA'lar ısı-duyarlı kitosan hidrojeline yüklenmiş ve geliştirilen biyomalzeme in vitro ortamda karakterize edilmiştir. Bu amaca ulaşmak için, canlı organizmaya enjekte edildiğinde vücut sıcaklığı sayesinde jelleşebilen, içerisine yüklenen Ov-GnRH mRNA'yı uzun süreli/yavaş salım yapabilen ısı-duyarlı kitosan hidrojeli hazırlanmıştır. Sentezlenecek biyomalzemenin mRNA yükleme kapasitesi, mRNA salım kinetiği, fizyolojik koşullarda çözünme profili ve sitotoksisitesi in vitro ortamda incelenmiştir.