Koronavirüs hastalığı 2019 (COVID-19) etkeni olan SARS-CoV-2'nin omicron KP.3.1.1 varyantına karşı geliştirilen DNA aşı modelinin immünojenitesinin gösterilmesi
Demonstration of the immunogenicity of a DNA vaccine model developed against the omicron KP.3.1.1 variant of SARS-CoV-2, the causative agent of coronavirus disease 2019 (COVID-19)
- Tez No: 1007086
- Danışmanlar: PROF. DR. HÜSEYİN CAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Aşı Çalışmaları Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Koronavirüs hastalığı 19 (COVID-19) etmeni Şiddetli Akut Solunum Sendromu Koronavirüsü 2 (SARS-CoV-2), 2019 yılının sonlarında Çin'nin Wuhan şehrinde ortaya çıkmış ve kısa sürede pandemiye yol açarak küresel bir halk sağlığı krizine dönüşmüştür. Pozitif anlamlı tek sarmallı RNA (+ssRNA) genomuna sahip bu virüs, zaman içinde genetik yapısında meydana gelen mutasyonlar nedeniyle farklı varyantlar ortaya çıkarak yayılmaya devam etmiştir. En son olarak, Omicron BA.2.86 alt hattı olan KP.3.1.1 varyantı, Spike (S) proteininde serin 31 delesyonu yanında F456L, Q493E ve V1104L mutasyonları ile bilinmektedir. Bu mutasyonların, virüsün bağışıklık sisteminden kaçma yeteneğini artırmakta ve hastalığın bulaşıcılığını artırmaktadır. Mevcut aşıların yeni ortaya çıkan varyantlara karşı etkinliğinde gözlenen azalma, daha esnek ve hızlı üretilebilir alternatif aşı platformlarının önemini ortaya koymuştur. Bu bağlamda, DNA aşıları, yüksek yapısal kararlılıkları, hızlı üretim süreçleri ve hem humoral hem de hücresel bağışıklık yanıtlarını tetikleyebilme yetenekleri nedeniyle umut verici biyoteknolojik aşı adayları olarak öne çıkmıştır. Tez çalışması kapsamında, KP.3.1.1 varyantına özgü Spike proteini hedef alan ve insan kodonlarına optimize edilmiş bir DNA aşısı tasarlanmıştır. Prefüzyon stabilitesini sağlamak için altı prolin değişikliği uygulanmış; IgE sinyal peptidi ve Kozak dizisi eklenmiş; gen FDA onaylı pVAX1 vektörüne klonlanmıştır. Elde edilen pVAX1-KP.3.1.1-Spike plazmidi endotoksin azaltan kit ile saflaştırılmış ve HEK293T hücrelerine transfekte edilerek Western blot, IFAT ve RT-qPCR analizleri ile Spike protein ekspresyonu doğrulanmıştır. Aşının in vivo çalışmaları için BALB/c fareler, 0., 14. ve 56. günlerde hem IM hem de ID+EP yöntemleriyle pVAX1-KP.3.1.1-Spike aşısı veya boş pVAX1 vektörü ile aşılanmıştır. Aşılamanın uyardığı bağışıklık yanıtları, son aşılama sonrası izole edilen splenositlerde IFN-γ ve IL-4 salgılayan T hücreleri açısından akış sitometrisi ile analiz edilmiş; ekstraselüler sitokin düzeyleri ELISA ile ölçülmüştür. Humoral yanıt ise serum örneklerinde antijene özgü IgG antikorlarının varlığıyla Western blot, ELISA ve Surrogate Nötralizasyon testi kullanılarak değerlendirilmiştir. pVAX1-KP.3.1.1-Spike DNA aşısının, KP.3.1.1 Spike proteinini HEK293T hücrelerinde yüksek miktarda ekprese ettiği bulunmuştur. pVAX1-KP.3.1.1-Spike ile aşılanan IM ve ID+EP gruplarında CD8+ ve CD4+ T hücrelerinin IFN-γ üretiminde kontrol gruplarına kıyasla artış olduğu saptanmıştır (CD8+: IM ≈2 kat, p=0,2247; ID+EP ≈2,6 kat, p=0,0445; CD4+: IM ≈5,8 kat, p=0,0372; ID+EP ≈1,8 kat, p=0,0217). IL-4 salgılayan T hücrelerinde ise gruplar arasında anlamlı bir fark gözlenmemiştir. Splenosit süpernatanlarında yapılan ELISA analizleri, her iki aşı grubunda IFN-γ düzeylerinin kontrol grubuna göre belirgin şekilde yükseldiğini (IM: p=0,0407; ID+EP: p=0,0188), IL-4 seviyelerinin ise düşük kaldığını göstermiştir. pVAX1-KP.3.1.1-Spike aşısı ile aşılanan BALB/c farelerin 70. gün serumlarında, SARS-CoV-2 KP.3.1.1 RBD proteine karşı hem total IgG hem de IgG alt tiplerinde belirgin artışlar tespit edilmiştir. IM uygulama grubunda total IgG yanıtı kontrol grubuna göre yaklaşık 11 kat artış gösterirken (P=0,0025), ID+EP grubunda ise yaklaşık 12 kat artış belirlenmiştir (P=0,0004). IgG1 yanıtı yalnızca ID+EP grubunda kontrol grubuna kıyasla anlamlı şekilde yükselmiş (P=0,0007) ve bu grup, IM grubuna göre de daha yüksek IgG1 yanıtı oluşturmuştur (P=0,0111). IgG2a düzeyleri her iki aşı grubunda kontrol gruplarına göre anlamlı şekilde artmış (P<0,001) fakat aşı grupları arasında istatistiksel bir fark bulunmamıştır. Sonuç olarak, KP.3.1.1 varyantını hedefleyen DNA aşısının hem hücresel hem de humoral bağışıklık yanıtlarını etkili bir şekilde indüklemesi sebebiyle yeni SARS-CoV-2 varyantlarına karşı hızlı üretilebilen alternatif ve umut verici bir aşı stratejisi olabileceği belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
The causative agent of coronavirus disease 19 (COVID-19), Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2 (SARS-CoV-2), emerged in Wuhan, China, in late 2019 and quickly led to a pandemic, turning into a global public health crisis. This virus, which has a positive-sense single-stranded RNA (+ssRNA) genome, has continued to spread by forming different variants due to mutations in its genetic structure over time. Most recently, the KP.3.1.1 variant, a sublineage of Omicron BA.2.86, has attracted attention due to a serine 31 deletion and F456L, Q493E, and V1104L mutations in the Spike (S) protein. These mutations increase the virus's ability to evade the immune system and enhance the transmissibility of the disease. The observed decrease in the effectiveness of current vaccines against these newly emerging variants highlights the importance of more flexible and rapidly producible alternative vaccine platforms. In this context, DNA vaccines have emerged as promising biotechnological vaccine candidates due to their high structural stability, rapid production processes, and ability to trigger both humoral and cellular immune responses. In this thesis study, a DNA vaccine targeting the Spike protein specific to the KP.3.1.1 variant and optimized for human codons was designed. To ensure prefusion stability, six proline substitutions were implemented; an IgE signal peptide and Kozak sequence were added; the gene was cloned into the FDA-approved pVAX1 vector. The resulting pVAX1-KP.3.1.1-Spike plasmid was purified using an endotoxin-reducing kit and transfected into HEK293T cells, with expression confirmed by Western blot, IFAT, and RT-qPCR analyses. For in vivo studies of the vaccine, BALB/c mice were vaccinated with the pVAX1-KP.3.1.1-Spike vaccine or empty pVAX1 vector via both IM and ID+EP methods on days 0, 14, and 56. The immune responses elicited by vaccination were analyzed by flow cytometry for IFN-γ and IL-4-secreting T cells in splenocytes isolated after the final vaccination; extracellular cytokine levels were measured by ELISA. The humoral response was evaluated by the presence of antigen-specific IgG antibodies in serum samples using Western blot, ELISA, and Surrogate Neutralization test. pVAX1-KP.3.1.1-Spike vaccination in the IM and ID+EP groups showed an increase in IFN-γ production by CD8+ and CD4+ T cells compared to control groups (CD8+: IM ≈2-fold, p=0.2247; ID+EP ≈2.6-fold, p=0.0445; CD4+: IM ≈5.8-fold, p=0.0372; ID+EP ≈1.8-fold, p=0.0217). No significant difference in IL-4 secretion was observed among the groups in T cells. ELISA analyses performed on splenocyte supernatants showed that IFN-γ levels were significantly elevated in both vaccine groups compared to the control group (IM: p=0.0407; ID+EP: p=0.0188), while IL-4 levels remained low. The pVAX1-KP.3.1.1-Spike DNA vaccine highly expressed the KP.3.1.1 Spike protein in HEK293T cells. Serum samples collected on day 70 from BALB/c mice vaccinated with the pVAX1-KP.3.1.1-Spike vaccine showed significant increases in both total IgG and IgG subclasses against the SARS-CoV-2 KP.3.1.1 RBD protein. The total IgG response in the IM group was approximately 11-fold higher than in the control group (P=0.0025), while the ID+EP group showed an approximately 12-fold increase (P=0.0004). Only the ID+EP group showed a significant increase in IgG1 response compared to the control group (P=0.0007), and this group also produced a higher IgG1 response than the IM group (P=0.0111). IgG2a levels were significantly increased in both vaccine groups compared to the control groups (P<0.001), but there was no statistical difference between the vaccine groups. In conclusion, the DNA vaccine targeting the KP.3.1.1 variant was found to effectively induce both cellular and humoral immune responses and may represent an alternative and promising vaccine strategy that can be rapidly produced against new SARS-CoV-2 variants.
Benzer Tezler
- Yoğun bakımda yatan COVID-19 olan ve olmayan hastaların bakteriyemi etken dağılımının ve risk faktörlerinin kıyaslanması
Comparison of the distribution of bacteremia-causing bacteria and risk factors for bacteremia in patients with and without COVID-19 in the intensive care unit
ÇAĞLA KESKİN SARITAŞ
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2023
Enfeksiyon Hastalıkları ve Klinik Mikrobiyolojiİstanbul ÜniversitesiEnfeksiyon Hastalıkları ve Klinik Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİT ÖZSÜT
- COVID-19 geçiren hastalarda anti-SARS-Cov-2 antikor düzeylerinin ELISA ve virüs nötralizasyon testi ile değerlendirilmesi
Evaluation of anti-SARS-CoV-2 antibody levels in patients with COVID-19 by ELISA and virus neutralization test
MEHMET İLKER TOSUN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2023
MikrobiyolojiKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiTıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZLEM KİRİŞCİ
- SARS-COV-2 vakalarındaki çinko düzeyinin hastalığın geçirilme şiddetine etkisi
The effect of zinc level on the prevention of the disease in SARS-COV-2 cases
NİMET AĞIR
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2021
Çocuk Sağlığı ve HastalıklarıSağlık Bilimleri ÜniversitesiÇocuk Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT ELEVLİ
- Hastanede yatarak izlenen SARS-COV-2 PZR testi pozitif hastalarda fataliteye etki eden faktörlerin değerlendirilmesi
Evaluation of factors affecting fatality in hospitalized patients with positive sars-cov-2 PCR test
ŞÜKRAN SEVİM
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2021
Enfeksiyon Hastalıkları ve Klinik MikrobiyolojiSağlık Bilimleri ÜniversitesiEnfeksiyon Hastalıkları ve Klinik Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATMA ŞEBNEM ERDİNÇ
- COVID-19 tanısı ile takip edilen hastaların epidemiyolojik, klinik ve laboratuvar özellikleri ile tedavi yanıtlarının değerlendirilmesi
Evaluation of epidemiological, clinical, laboratory, and treatment response of patients followed with the diagnosis of COVID-19
YEKTA ÖZKILIÇ
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2022
Enfeksiyon Hastalıkları ve Klinik MikrobiyolojiSağlık Bilimleri ÜniversitesiEnfeksiyon Hastalıkları ve Klinik Bakteriyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İLHAMİ ÇELİK