Nicotiana benthamiana bitkisinde G protein varyantlarının mühendisliği, üretimi, karakterizasyonu ve hayvanlarda immünojenisite çalışmaları

Kuduz, merkezi sinir sistemini etkileyen ve nihayetinde beyin hastalıgına ve ölüme yol açan kuduz virüsünün (Lyssavirus) neden olduğu viral bir hastalıktır. Kuduz genellikle evcil köpekler ve vahşi etçil hayvanlar arasında genelikle ısırık yoluyla bulaşır. Kuduz virüsü (RABV), merkezi sinir sistemini enfekte ederek beyinde hastalığa ve ölüme neden olmaktadır. Kuduz hastalığı tedavi edilmezse %100 ölümcüldür ve sonuçta dünya çapında, özellikle gelişmekte olan ülkelerdeki çocuklar arasında yılda 70.000'den fazla ölüme neden olmakdadır. Kuduz aşı ile önlenebilir. Kuduza karşı birkaç insan ve hayvan aşısı mevcut olmasına rağmen, bunlar yüksek maliyetli ve nispeten düşük immünojenikliğe sahip ve ayrıca üretilmesi de zordur. Bu nedenle, büyük miktarlarda üretilebilen daha ucuz, daha immünojenik ve güvenli kuduz aşılarına acilen ihtiyaç duyulmaktadır. Geçici bitki ekspresyon sistemi, aşılar, antikorlar, memeli kompleks proteinleri dahil terapötik proteinler gibi çok çeşitli rekombinant proteinlerin ekspresyonu için daha çekici ve umut verici bir platform haline gelişdirildi. Bu çalışmada, Nicotiana benthamiana bitkisinde ilk kez geçici ekspresyon sistemini kullanarak kuduz virüsünün kesilmiş bir glikoprotein (G proteini) varyantlarının monomerik (RG2) ve trimerik (RG3) formalarını tasarladık ve üretildi. Bitki tarafından üretilen RG2 ve RG3 proteinleri, Ni-NTA kolon kromatografisiyle saflaştırıldı. RG2 proteinin saflaştırma verimi ~32, RG3 proteinin saflaştırma verimi ise ~ 20 mg/kg bitki yaprağı olmuştur. İmmünojenisite çalışmalarının sonuçları, bitkinin G-protein varyantlarının üretildiğini, farelerde önemli ölçüde yüksek antikor titrelerini ortaya çıkardığını gösterdi. 5 ug RG3 ile aşılanan fareler, aynı miktarda RG2 protein ile aşılanan ile karşılaştırıldığında daha yüksek titreli antikor ortaya çıkardı. Bitki tarafından üretilen G-protein varyantları, uygun maliyetli, güvenli ve yüksek oranda immünojenik bir kuduz aşısı aday olabilecektir.