Baculovirus Ekspresyon Sistemi ile SARS-CoV-2- Virüsü Yüzey Antijen Proteininin Üretilmesi, Aşı Olarak Formüle Edilmesi ve Hayvanlarda Denenmesi

Türkiye Sağlık Enstitüleri Başkanlığı (TÜSEB) Araştırma Projesi, 2021 - 2022

İnsanlarda ağır seyreden solunum yolu hastalığı (COVID-19: Coronavirus disease 2019) etkeni SARS CoV2 virüsü Coronaviridae

ailesinin bir alt sınıfı olan Coronavirus’ler içerisinde sınıflandırılmıştır (5). Genellikle hafif seyreden solumun yolu enfeksiyonlarına yol

açan Coronavirus’ler, 2002 yılında Çin’de ve 2012 yılında Suudi Arabistan’da görülen ağır solunum yolu yetersizliği sendromuna yol

açan SARS CoV1 (12) ve MERS CoV virüsü (2; 17) salgınlarına kadar çok fazla ilgi uyandırmamışlardır. 2019 yılı Aralık ayında Çin’in

Hubei eyaletine bağlı Wuhan şehrinde ortaya çıkan SARS CoV2 virüsü (4; 18) çok kısa sürede tüm dünyaya yayılarak büyük bir

pandemiye sebep olmuştur. DSÖ’nün son verilerine göre bir yıllık zaman dilimi içerisinde ortalama 115 milyon insan bu virüs ile

enfekte olmuş ve 2,5 milyondan fazla insan COVID-19 nedeni ile yaşamını yitirmiştir (https://covid19.who.int/ erişim:03.03.21).

SARS-CoV2 virüsüne karşı etkinliği kanıtlanmış bir antiviral ilaç bulunmamaktadır. Dolaysıyla şu anki koşullarda aşılar SARS-CoV2

virüsüne karşı korunmada tek alternatif çözüm olarak görülmektedir (1). Bu nedenle dünya genelinde olduğu gibi ülkemizde de birçok

merkezde farklı stratejilerin izlendiği aşı çalışmaları yürütülmektedir. Bunlar arasında DNA/RNA temeline dayalı aşılar, viral taşıyıcı

sistemler, sentetik peptitler, rekombinant protein bazlı aşılar ve inaktif virüs aşıları yer almaktadır. Bu proje çalışmasında, aşı

geliştirmede en önemli yaklaşımlardan biri olarak SARS-CoV2 yüzey antijen proteininin rekombinant olarak üretilmesi, saflaştırılması

ve aşı olarak formüle edilmesi amaçlanmaktadır. Rekombinant proteinler üzerinden geliştirilecek olan aşılar üretim maliyeti inaktif

virüs aşılarına göre nispeten daha yüksek olmakla birlikte, yüksek güvenlikli laboratuvar (BSL-3 ve BSL-4) koşulları gerektirmemesi (7)

ve güvenilirliğinin yüksek olması bakımından önemli avantajlara sahiptir. Dolayısıyla, bu çalışmada SARS-CoV2 virüsü Spike proteininin

öncelikle böcek hücrelerinde Baculovirus ekspresyon sistemi ile üretilmesi hedeflenmektedir. Buna ek olarak karşılaştırma amaçlı

olarak Spike proteininin memeli hücrelerinde üretilmesi projenin hedefleri arasında yer almaktadır. TÜSEB tarafından “Aşı Geliştirme

Alanında Stratejik Ar-Ge Çağrı Programı” kapsamında desteklenen altı ay süreli bir projemiz ile SARS CoV-2 Spike proteininin

üretilmesi için gerekli olan ön çalışmalar tamamlanmıştır. Çalışmada SARS-CoV2 Spike proteinini kodlayan gen dizilimleri sentetik

olarak temin edilmiş ve bu genler pFastBac1 Baculovirus plazmit vektörü ve pCAGGS/pCHA memeli ekspresyon vektörlerine

klonlanmıştır. Oluşturulan vektörlerin nihai doğrulukları DNA dizi analizleri ile ortaya konmuştur. pFastBac1 plazmitinde klonlanan

genler transpozisyon tekniği ile böcek hücrelerini enfekte eden Baculovirus genomuna entegre edilmiştir. Çalışmalar sonucunda

SARS-CoV2 Spike proteinini kodlayan plazmit vektörler ve böcek hücrelerinde farklı formlarda Spike proteinini etkin bir şekilde

kodlayan rekombinant Baculoviruslar elde edilmiştir. Rekombinant Baculoviruslar ile enfekte böcek hücrelerde Spike proteinlerinin

etkin olarak sentez edildiği Western melezleme ve immunfloresan teknikler ile ortaya konmuştur. Spike proteinlerinin böcek

hücrelerinde üretilmesi için gerekli hücre/virüs oranları ve inkübasyon süreleri ile ilgili koşullar belirlenmiş ve Spike proteinlerinin

affinite bazlı saflaştırılmasına yönelik ön denemler yapılmıştır. Önerilen bu proje ile rekombinant Baculoviruslar ile enfekte edilecek

orta ölçeklerde böcek hücre kültürlerinden (1-10 litre) SARS-CoV2 Spike proteinin üretimi, saflaştırması, aşı olarak formüle edilmesi

ve hayvanlarda genel toksisite ve antijenik yanıt açısından test edilecektir.

Anahtar kelimeler: Covid-19, SARS-CoV2, Rekombinant Aşı, Spike Proteini, Baculovirus