تهيه و ارزيابي بارگذاري پروتئين ريواكس در نانوذرات كايتوزان

Preparation and Evaluation of Rivax Protein Loading in Chitosan Nanoparticles

سم ريسين يك گليكوپروتئين هترودايمر مي باشد كه با توجه به سميت بالا از آن بعنوان يك عامل بيوتروريسمي استفاده مي شود. درحال حاضر مطالعات ايمني زايي عليه ريسين بر روي دو كانديد واكسن زير واحدي شامل ريواكس و rvec متمركز شده است. اين مطالعات، ايمني زايي كانديد واكسن را به صورت تنها و همراه با ادجوانت مورد بررسي قرار داده اند ولي تاكنون از سيستم هاي تحويل نوين مانند نانوذرات، براي بهبود ايمني زايي آنها استفاده نشده است. هدف از اين تحقيق،تهيه و ارزيابي بارگذاري كانديد واكسن نوتركيب ريواكس در نانوذرات كيتوزان مي باشد.مواد و روش ها: در اين مطالعه تجربي، پس از انتقال ژن ريواكس به باكتري، القاء بيان و تخليص پروتئين ريواكس توسط ستون كروماتوگرافي ميل تركيبي، پروتئين ريواكس در نانوذرات كايتوزان با روش ژلاسيون يوني بارگذاري شد. سپس خصوصيات نانوذرات شامل اندازه، مورفولوژي، درصد احتباس و الگوي رهايش پروتئين ريواكس از نانوذرات و پايداري اين پروتئين در طي شرايط اسيدي بارگذاري در نانوذرات توسط sdspage مورد ارزيابي قرار گرفت. همچنين بررسي ايمني زايي بر روي 3 گروه 4تايي موش توسط پروتئين ريواكس، نانوذرات حاوي پروتئين و بافرفسفات صورت پذيرفت.يافته ها: نتايج اين تحقيق نشان داد كه نانوذرات حاوي پروتئين داراي اندازه 178نانومتر، پتانسيل زتاي27/8+ ميلي ولت و شاخص پراكندگي برابر 0/193 مي باشند. همچنين برطبق نتايج sdspage مشخص شد كه پروتئين ريواكس در طي فرآيند تهيه نانوذرات كايتوزان تخريب مي شود. بالاترين تيتر آنتي بادي مربوط به گروه دريافت كننده پروتئين به تنهايي بود (0/082 ± 2/606) كه با گروه دريافت‌كننده نانوذرات حاوي پروتئين (0/005 ± 0/367) و گروه شاهد تفاوت معني داري داشت (0/01>p). همچنين از لحاظ آماري تفاوت معني داري بين نمونه هاي شاهد و نانوذرات بارگذاري شده مشاهده نشد.نتيجه گيري: نتايج اين تحقيق نشان داد كه پروتئين ريواكس در شرايط اسيدي توليد نانوذرات كايتوزان، ناپايدار بوده و روش ژلاسيون يوني براي بارگذاري ريواكس در نانوذرات كايتوزان مناسب نمي باشد.

Ricin toxin is a heterodimer glycoprotein which, due to its high toxicity, is used as a bioterrorism agent. Immunogenicity studies against ricin are now focused on two subunit vaccine candidates, including RiVax and RVEc. These studies have examined the vaccine candidate immunization as an alone and in combination with adjuvant, however, there is not a published study on the immunogenicity evaluation of the candidate vaccine through the delivery by nanoparticles. The aim of this study was preparation and evaluation of RiVax recombinant vaccine-loading in chitosan nanoparticles. METHODS: In this experimental study, After transferring the RiVax gene to the bacterium, inducing the expression and purification of the RiVax protein by affinity chromatography column, the RiVax protein was loaded with Ionic Gelation method in chitosan nanoparticles. Then, the properties of nanoparticles including size, morphology, loading percentage and release pattern of RiVax protein from nanoparticles and stability of this protein during acidic loading conditions in nanoparticles by SDS-PAGE were evaluated. Also, Immunization study were performed on 3 mouse groups (n=4/group) by RiVax protein, Nanoparticles containing protein and phosphate buffer. FINDING: The results of this study showed that the nanoparticles containing protein had a size of 178 nm and a Zeta potential of +27.8 MV and a polydispersity index of 0.193. Also, according to SDS-PAGE results, it was found that the RiVax recombinant protein was denatured during the process of preparing the chitosan nanoparticles. CONCLUSION: The results of this study showed that the RiVax protein has been unstable in acidic conditions for the production of chitosan nanoparticles and Ionic Gelation method is not suitable for loading this protein in chitosan nanoparticles.