Crispr/Cas9 Tekniği Ve Cre/Lox Rekombinaz Sisteminin Viral Genom Düzenlemede Kombine Şekilde Kullanılması: Bhv-1'in Glikoprotein E ve Timidin Kinaz Genleri Silinerek Yapısına Şap Hastalığı Virusu O, A ve Asya-1 Serotiplerine Ait Vp1 Gen Bölgelerinin İnsersiyonu ve Geliştirilecek Rekombinant Bhv-1'in In Vitro ve In Vivo Karakterizasyonu


Gençay Göksu A. (Yürütücü), Sözdutmaz İ., Atasoy M. O., Münir M., Zararsız G., Işıdan H., et al.

TÜBİTAK Projesi, 1001 - Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Projelerini Destekleme Programı, 2024 - 2026

  • Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
  • Destek Programı: 1001 - Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Projelerini Destekleme Programı
  • Başlama Tarihi: Eylül 2024
  • Bitiş Tarihi: Eylül 2026

Proje Özeti

Kümelenmiş düzenli aralıklı kısa palindromik tekrarlar (CRISPR)/CRISPR ile ilişkili protein 9 (Cas9) sistemi devrim niteliğinde bir gen mühendisliği teknolojisidir. CRISPR/Cas9 yöntemi; son zamanlarda çeşitli virusları başarılı bir şekilde düzenlemek için ve yeni nesil aşı üretim süreçlerinde kullanılmaktadır. Cre-lox sistemi, bölgeye özgü rekombinasyon olaylarını gerçekleştirmek için kullanılabilen bir genom düzenleme aracıdır. Sistemin önemli bir avantajı, Cre rekombinazın yardımcı proteinlerden veya yardımcı faktörlerden bağımsız hareket etmesi ve böylece çeşitli deneylerde geniş uygulamalara olanak sağlamasıdır. Bir hedef DNA dizisine loxP dizilerinin eklenmesi hedef dizinin Cre tarafından manipüle edilmesine izin verir. Viral aşı adayı geliştirilmesi alanında Cre-Lox sistemi CRISPR/Cas9 sistemi ile kombine olarak kullanılmaktadır. Şap hastalığı (Foot and Mouth Disease (FMD)) ve Infectious Bovine Rhinotracheitis/Infectious Pustular Vulvovaginitis (IBR/IPV) sığırların önemli bulaşıcı viral hastalığıdır. Büyükbaş hayvancılığında meydana gelen salgın hastalıkların ortaya çıkardığı üretim kayıpları, ölümler, bakım ve ilaç giderleri göz önünde bulundurulduğunda, hastalıklara karşı sürülerin aşılanması en pratik ve ekonomik çözümdür. Virus aşılarının etkinliğinin arttırılabilmesi için aşının optimal güvenliliği sağlanırken maksimum koruyucu bağışıklığın oluşturulması elzemdir. Bu nedenle klasik aşıların yanısıra yeni nesil aşıların geliştirilmesine ihtiyaç vardır. Geleneksel aşılara kıyasla yeni nesil aşıların en önemli avantajı sekans bilgisiyle geliştirilebilir nitelikte olmasıdır. Ayrıca klasik viral vektör sistemlerinin yanısıra herpesviral vektör sistemleriyle diğer patojenlere ait heterolog antijenlerin taşınacağı multivalan viral vektör sistemleri üzerine çalışmalar yürütülmektedir. Sığır herpesvirus tip-1'in (BHV-1) canlı viral aşıların geliştirilmesi için vektör olarak kullanılması yaygın ilgi kazanmıştır. Proje önerisinde; CRISPR/Cas9 tekniği ile BHV-1’in timidin kinaz (TK) ve glikoprotein E (gE) virulens genlerinin silinmesi ve vektöre Şap virusu O, A ve Asya-1 serotiplerine ait VP1 gen bölgelerinin eklenmesiyle rekombinant viral vektör üretilmesi amaçlanmaktadır. Bu amaç doğrultusunda CRISPR/Cas9 yönteminin BHV-1 genomunun düzenlenmesinde kullanılması için gerekli in silico çalışmalar ve geliştirilecek rekombinant vektörün in vitro karakterizasyonu gerçekleştirilecektir. Deney kurgumuzda; ilk olarak bu üç serotipe ait VP1 gen bölgelerinin her birinin BHV-1 yapısına ayrı ayrı insert edilmesi hedeflenmektedir. Üretilen aşı adayı vektörlerin in vitro karakterizasyonu yapılarak saha suşu BHV-1’e kıyasla etkinlikleri deneysel olarak test edilecektir. Yapılan testler aracılığı ile in vitro karakterizasyonu yapılan rekombinant BHV-1’in yapısından raportör genler Cre rekombinaz sistemiyle çıkarılacaktır. Çalışmada FMDV’ye ait VP1 gen bölgelerinin sentetik olarak temin edilmesi ve böylece yüksek patojeniteye sahip Şap virusunun laboratuvar koşullarında üretilmeden çalışılması planlanmaktadır. Proje önerisinin başarıyla sonuçlanmasının ardından ileri hayvan deneme çalışmalarıyla, CRISPR/Cas9 yöntemi kullanılarak geliştirilen rekombinant viral vektörün yeni nesil aşı adayı olabileceği düşünülmektedir. Ayrıca taşıyıcı vektör olarak kullanılacak BHV-1, iki virulens geni birlikte işlevsiz hale getirileceği için, geniş kullanım alanı olan marker tipi aşı niteliği taşıyacaktır. Türkiye’de hayvancılık işletmelerinde sürü sağlığının korunmasında ve salgın hastalıkların önlenmesinde aşılama stratejileri önemlidir. Şap aşılarının üretimi ve kullanımında, yüksek güvenlikli tesislere duyulan ihtiyaç ve mevcut aşıların kapsamayabileceği yeni virus suşlarının ortaya çıkması gibi zorluklar devam etmektedir. Bu nedenle Şap hastalığına karşı yeni nesil aşıların üretilmesi için hızlı bir sürece ihtiyaç duyulmaktadır. Aşı üretmek için daha etkili ve verimli yöntemler geliştirmek için kapsamlı araştırmalara ihtiyaç vardır. Proje sonucunda elde edilecek ürünün ileri proje çalışmalarıyla hayvanlarda etkinliği kanıtlandıktan sonra özellikle sığır işletmeleri üründen faydalanacaktır. Proje çıktılarının bilimsel toplantılarda sunulması, yüksek etki faktörlü dergilerde yayınlanması literatüre katkı sağlayacaktır. Proje, Lancaster Üniversitesi Biyomedikal ve Yaşam Bilimleri Bölümü ile bilimsel işbirliği çerçevesinde Erciyes Üniversitesi Veteriner Fakültesi Viroloji Anabilim Dalı’nda gerçekleştirilecektir. Proje süresi 24 ay olarak planlanmıştır.