Nenäsumutemuotoisen rokotteen kehittämisprosessi SARS-CoV-2:ta vastaan : menetelmäsuunnittelu ja testaaminen
Leskelä, Emilia (2022)
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2022120726770
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2022120726770
Tiivistelmä
Tämä opinnäytetyö on saanut alkunsa tarpeesta kehittää helposti annettavaa rokotetta COVID-19-virusta vastaan. Työ on projekti, jossa testataan, voidaanko SARS-CoV-2 viruksen piikkiproteiinin rakenteeseen sisältyvälle peptidille tuottaa vasta-aineita konstruktiolla, jossa peptidi on sidottu ei-kovalenttisesti kantajaproteiiniin. Käyttämämme peptidi on rakennettu niin, että se sisältää SARS-CoV-2:ssa esiintyvän neljän kodonin (12 nukleotidin) mutaation. Mutaatio voi auttaa piikin tiukkaa sitoutumista ACE2 -reseptoreihin soluissa, joita esiintyy erityisesti ihmisen hengitysteissä. Mutaation kodonit ovat ccu-cgg-cgg-gca vastaten aminohappoja PRRA eli proliini-arginiini-arginiini-alaniini. Peptidin kumpaankin päähän kiinnitetään biotiini. Reaktiota ja siinä muodostunutta immunogeenia karakterisoidaan geelielektroforeesilla (SDS-PAGE).
Opinnäytetyössä on hyödynnetty alan aiempia tutkimuksia liittyen streptavidiinin ominaisuuksiin ja käyttöön kantajaproteiinina, sekä ajantasaista tutkimustietoa koskien SARS-CoV-2 viruksen tartuntamekanismeja.
Toivottu tulos saavutettiin olosuhteissa, missä peptidi/streptavidiini suhde oli noin 0,4: 1. Tällöin yksiketjuinen biotinyloitu peptidi muodostaa silmukan (loop), jonka keskellä oleva mutatoitunut kohta voi aiheuttaa vasta-aineen muodostumisen sen rakennetta kohtaan. Vasta-aine voisi siten tunnistaa myös SARS-CoV-2 viruksen piikkiproteiinin ja sitoutua siihen. Tämä puolestaan estäisi piikkiproteiinin sitoutumisen ACE2 reseptoriin ja viruksen pääsyn solun sisään käynnistämään viruksen tuotannon.
Projektin menetelmää ja konstruktiota voi hyödyntää tulevaisuuden pandemioiden rokotekehityksessä nopean rokotteen mallina, mahdollisesti nenäsumutemuotoisen rokotteen muodossa. Tällä hetkellä keskustelua on käyty ainakin jo yhden ulkomaisen bioalan yrityksen kanssa liittyen projektin jatkokehitykseen sisältäen menetelmän testauksen rotilla.
Opinnäytetyössä on hyödynnetty alan aiempia tutkimuksia liittyen streptavidiinin ominaisuuksiin ja käyttöön kantajaproteiinina, sekä ajantasaista tutkimustietoa koskien SARS-CoV-2 viruksen tartuntamekanismeja.
Toivottu tulos saavutettiin olosuhteissa, missä peptidi/streptavidiini suhde oli noin 0,4: 1. Tällöin yksiketjuinen biotinyloitu peptidi muodostaa silmukan (loop), jonka keskellä oleva mutatoitunut kohta voi aiheuttaa vasta-aineen muodostumisen sen rakennetta kohtaan. Vasta-aine voisi siten tunnistaa myös SARS-CoV-2 viruksen piikkiproteiinin ja sitoutua siihen. Tämä puolestaan estäisi piikkiproteiinin sitoutumisen ACE2 reseptoriin ja viruksen pääsyn solun sisään käynnistämään viruksen tuotannon.
Projektin menetelmää ja konstruktiota voi hyödyntää tulevaisuuden pandemioiden rokotekehityksessä nopean rokotteen mallina, mahdollisesti nenäsumutemuotoisen rokotteen muodossa. Tällä hetkellä keskustelua on käyty ainakin jo yhden ulkomaisen bioalan yrityksen kanssa liittyen projektin jatkokehitykseen sisältäen menetelmän testauksen rotilla.