Immunostimulatory mechanisms and immunotherapeutic applications of polysaccharide nanocarrier complexed with nucleic acid based TLR ligands

Toll benzeri algaçlar (TLR), proinflamatuvar sinyal yollarını uyararak, antijen sunan hücrelerin Th1 yönlü sitokin ve kemokin üretimini sağlayarak, doğal ve edinilmiş bağışıklık cevabı oluşturmaya katkıda bulunmaktadırlar. Bu etki, daha iyi enfeksiyon/yangı ve kanser kontrolü sağlayan efektör işlevleri arttırılmış yardımcı ve sitotoksik T hücrelerinin aktifleşmesini sağlar. Ancak nükleik asit ligandlarının in vivo ortamda endonükleaz enzimleriyle parçalanmaları ve serumdaki proteinler tarafından emilmeleri insan klinik deneme çalışmalarının başarısını engellemektedir. Nükleik asit ligandlarının modifikasyonları veya ilaç formülasyonlarına dahil edilmeleri, bu ajanların immünoterapötik potansiyallerini arttırmaktadır. Az masraflı ve kolay formülasyonlar, FDA kabül aşamasında daha çok tercih edilen uygulamalardır. Bu tezde, mantarlardan izole edilmiş polisakkaritlerin (PS) mekanizması in vitro ve in vivo koşullarda araştırılmıştır ve PS?in, TLR2 reseptörüyle direkt olarak etkileşime girdiği ve MyD88 aracılığyla sinyal yollarını başlattığı ayrıca sitosola ulaştığında bağışıklık hücrelerinden IL-1ß üretimine neden olarak inflamazom aktivasyonunu başlattığı gösterilmiştir. PS, Dektin-1, TLR4 ya da NOD1 ve NOD2 gibi sitosolik sensörler tarafından tanınmamaktadır. Ardından immüstimulan etkisi en güçlü PS, TLR3, TLR7 ve TLR9 ligandlarıyla, tek, çift, ve üçlü kombinasyonlarla nanokompleks haline getirilmiştir. Bu nanokompleks formülasyonları aşılama çalışmalarında i) model antijen ovalbumin veya ii) influenza A virüsüyle (Split virüs aşısı, SV) farelerde test edilmiştir. PS/TLR ligand nanokompleksleri Th1 yanlı antikor üretimini arttırmaktadır. Ayrıca, C57BL/6 farelerde EG.7 timoma modeline PS nanokompleks uygulaması, tek başına terapötik ajan olarak tümör büyümesini etkin bir biçimde geriletmiştir. Tezin ikinci kısmında, kendiliğinden nano parçacık oluşturabilen CpG ODN, atimik farelerde HuH-7 hepatoselüler karsinoma ksenogref modelininde denenmiştir. Sonuçlarımız, nanopartikül ODN tek başına terapötik olarak kullanıldığında, tümör gerilemesine neden olan fagositik/sitotoksikdoğal bağışıklık hücrelerinin yardımıyla belirgin bir HuH-7 ölümüne neden olduğunu göstermiştir. Son kısımda, tavuklardaki bulaşıcı hastalıkları kontrol edebilmek için CpG ODN motif(ler)ini kullanmayı amaçladık. Farklı CpG ODNler, tavuk bağışıklık sistemiiçin sentezlenmiş, karakterize ve optimize edilmiştir ve etlik piliç endüstrisinde kontrol edilemeyen ölümleri düşürmek için hastalıktan koruyucu ajan olarak önerilmiştir. Anahtar kelimeler: Doğal bağışıklık, polisakkarit, nanokompleks, ilaç salım sistemi, TLR, CpG ODN, kanser immünöterapi, aşı, adjuvan.