Bitki Türevli Aşılar. Cüneyt Uçarlı. Moleküler Biyoloji ve Genetik Anabilim Dalı Fen Bilimleri Enstitüsü İstanbul Üniversitesi 2010

Transkript

1 Bitki Türevli Aşılar Cüneyt Uçarlı Moleküler Biyoloji ve Genetik Anabilim Dalı Fen Bilimleri Enstitüsü İstanbul Üniversitesi 2010

2 Bitki Yapımı Aşılar Dünyada her yıl yaklaşık olarak 57 milyon kişi ölmekte ve 15 milyonu (>%25) enfeksiyon hastalıklarından ölmektedir. Enfeksiyon hastalıkları ile mücadelede aşılama en etkin ve maliyet olarak en uygun yöntemdir. Gelişmekte olan ülkelerde yaşayan insanların bir çoğu için aşı yüksek maliyetinden dolayı ulaşılamaz durumdadır. (1 milyar insanının günlük geliri 1 $ ın altındadır). Son 10 yılda aşı maliyetindeki 14 katlık artış, üretimi ve taşınması için alternatif stratejilerin araştırılmasını gerekli kılmıştır. 2

3 Bitki Yapımı Aşılar Son yıllarda güvenlik sebebiyle aşı üretiminde rekombinant anlatım sistemlerine bağlı olarak altbirim ( subunit ) aşıların (avirulans veya öldürülmüş patojenlerin yerine bir ya da iki proteinin kullanılması) geliştirilmesi yönünde artış vardır. Klasik aşıların pahalı olmasının sebepleri: kompleks üretimleri taşınma yöntemleri, adjuvan pahalı fermentasyon, saflaştırma, soğuk koşullarda saklama ve nakliye 3

4 Bitki Yapımı Aşılar Bitki yapımı aşılar klinik ya da hayvan uygulamaları çin rekombinant bitki sistemlerinde üretilir. Bu anlatım sistemleri: Nüklear transgenik teknolojisi Kloroplast transplatomik teknolojisi Bitki viral teknolojisi Bütün sistemlerde antijenler veya terapötiklerin anlatımları bitki dokularında olur ve hem saflaştıralarak hem de bitki dokuları topikal veya çoğunlukla oral olarak kullanılabilir. 4

5 Bitki yapımı Aşılar Diğer ökayotik sistemler gibi bitkide üretilen aşılarda post translasyonel modifikasyon geçirmiş antigenlerden üetilebilmektedir. Uygun katlanma ve disülfid bağ oluşumu kloroplastlarda veya ER de gerçekleşmektedir. Aşı antigenlerinde uygun lipit modifikasyonları kloroplastta gözlenmiştir. Terapötik proteinler kloroplastlarda glikozillenmemekte ama ER ye hedeflendiğinde glikozillenme gerçekleşmektedir. Ancak glikozillenme patternleri memeli sistemlerle aynı değildir. 5

6 Bitki yapımı Aşılar 6

7 Bitki nüklear genomunda anlatımı olan aşı antigenleri 7

8 Bitki nüklear genomunda anlatımı olan aşı antigenleri 8

9 Kloroplast genomunda anlatımı olan aşı antigenleri D 9

10 Kloroplast genomunda anlatımı olan aşı antigenleri 10

11 Bitki yapımı Aşılar D 11

12 Bitki yapımı Aşılar 20 yıldır bitki yapımı aşılar geliştirilmekte fakat hiçbiri Faz 1 insan klinik denemelerinin ötesine geçememiştir. Ancak Biolex ( ve Protalix ( Protalix.com) tarafından geliştirilen enazından 2 adet terapötiğin Faz II ve Faz III insan klinik denemeleri devam etmektedir. 12

13 LEX (Lemna Expression system) sistemini kullanıyorlar. su bitkisi su mercimeği kullanılıyor klonal hızlı, her 36 saatte çift katına çıkıyor yüksek protein içeriği kompleks proseslerde etkin yüksek dereceli bir bitki kompleks proteinlrin üetilmesinde etkili uygun protein katlanması LEX sistemi ile 35 den fazla protein üretmeyi başarmışlar 13

14 Biolex 14

15 Biolex 15

16 Biolex aşı ve terapötikler Locteron Hepatit C ye karşı üretilmiş bir aşı (170 milyon insan kronik olarak enfekte olmuş durumda ve her yıl 3-4 milyon insan enfekte olmakta) Faz II b klinik çalışmaları devam ediyor (2010) Faz III klinik çalışmaları (2011) BLX-155 Tam uzunlukta rekombinant plasmin (kan plazma proteinleri degrade eden bir enzim). Ön klinik çalışmalar devam ediyor. BLX-301 anti-cd20 antikoru; Lenfoma kanserinin tedavisinde kullanılıyor yılında lenfoma kanserli hastalarda Faz I klinik denemelerine başlanmıştır. 16

17 Bitki yapımı Aşılar ProCellEx protein anlatım sistemi kullanılıyor. Bitki hücre kültürü teknolojileri ile genetik mühendisliği ile değiştirilmiş havuç ya da tütün hücrelerini esnek biyoreaktör sistemlerinde üretiyorlar. endüstriyel çapta ve 17

18 Protalix Taliglucerase Alfa Gaucher hastalığının tedavisinde kullanılmak üzere bitkide üretilen rekombinant glukoserebrosidaz enzimidir. Gaucher hastalığı, en sık görülen lipid depo hastalığıdır. Eksik olan enzim adı glukoserebrosidazdır. Biriken yağlı materyal dalakta, karaciğerde, böbrekte, akciğerde, beyinde ve kemik iliğinde depolanır. Yakınmalar arasında karaciğer ve dalak büyümesi, karaciğer çalışma bozukluğu, iskelet bozuklukları, kemik lezyonları görülebilir. 18

19 Taliglucerase Alfa 2009 Eylül ayında Faz III denemeleri başarılı bir şekilde tamamlanmıştır. Taliglucerase alfa için faz III denemeleri 9 ay boyunca randomize, çift kör, paralel grup, doz miktar güvenceli ve yan etki çalışmaları ile birlikte Gaucher hastalarında yapılıyor. 25 Şubat 2011 için FDA dan yeni bir ilaç olarak tanınması ve kullanılması için onay almıştır. 19

20 Bitki yapımı Aşılar 20

21 Non Hodgkin Lenfoma ya (NHL) karşı tütün türevli aşı Bayer araştırıcıları Non Hodgkin Lenfoma ya (NHL) karşı tütün türevli ve kişiye özel - Tailor-made - aşılar üzerinde çalışıyor. Antikor tedavisi hastaların immün sistemlerine kanser hücrelerini tanımalarını öğretmenin bir yolu. Kanserli hücrelerin hastanın bağışıklık sistemini harekete geçirerek Katil T hücrelerinin aktive edilmesi veya tümör hücrelerinin self destruction programlarını başlatarak gerçekleştirmektedir. 21

22 Kişiye özel kanser aşıları 22

23 Concert Plant-Cell-Produced System ile üretilen rekombinant aşı ABD tarım bakanlığından 2006 yılında onay alan ilk aşıdır. Kümes hayvanlarında hastalık yapan Newcastle disease virüsüne karşı üretilmiştir. 23

24 Concert bitki-hücre üretim sistemleri Aşıların büyük çoğunluğu konvensiyonel yöntemle kan serumu kullanılarak hayvan hücre kültürlerinde ve ya döllenmiş yumurdada üretilir. Bu yaklaşım diğer hayvan hastlakıkları ile çapraz kontaminasyon riski taşır. Son yıllarda bitki türevli aşılar tarla bitkilerinin kullanılması ile yapılmaktadır. Fakat açık tozlaşma alanları kontaminasyon riski taşımakta ve çevresel endişelere yol açmaktadır. Concert bitki-hücre üretim sistemleri bitkinin tamamı yerine bitki hücrelerini kullanır ve su, şeker ve tuz içeren kültür besiyerlerinde üretilir. Kontaminasyon olasılığı ve çevresel endişeler ortadan kaldırılır. This eliminates the possibility of contamination and environment concerns. Bütün üretim kapalı ve steril üretim prosesleri içerisinde 24 yapılır.

25 TEŞEKKÜRLER 25

26 Referanslar shtml Daniell, H., Singh, N.D., Mason, H., Streatfield, S.J., 2009, Plantmade vaccine antigens and biopharmaceuticals, Trends in Plant Science, Volume 14, Issue 12,