Rational Designs of Bacterial Vaccines Based on Gamma-Radiation: Attenuation, Inactivation, and Vector = 효과적인 박톄리아 백신위한 감마선 기반 약독화, 사독화,전달쳬 기술개발
저자
발행사항
대전 : Department of Radiation Science, University of Science and Technology, 2021
학위논문사항
학위논문(박사)-- Department of Radiation Science, University of Science and Technology : 방사선동위원소응용및생명공학(RadiationBiotechnologyandAppliedRadioiostopeScience) 2021. 2
발행연도
2021
작성언어
한국어
발행국(도시)
대전
형태사항
26 cm
일반주기명
지도교수: Dr, Ho Seong Seo
UCI식별코드
I804:30003-200000359442
소장기관
전염병은 전 세계적으로 특히 어린이와 면역력이 약한 성인의 주요 사망 원인입니다. 백신은 전염병을 예방하는 가장 효과적인 방법 중 하나입니다. 따라서 기존 백신의 효능을 더 높이기 위해 다양한 기술을 이용한 새로운 백신 개발을 위해 노력하고 있습니다. 방사선은 백신 개발에서 적용할 수 있는 좋은 기술 중 하나입니다. 고선량 감마선 (5-100 kGy)은 핵산을 파괴하는 동시에 표면 항원 성 단백질의 면역원성 손상을 최소화함으로써 불활성화 백신 개발에 최적화 기술입니다. 중선량 감마선(0.5-3kGy)은 많은 DNA 돌연변이를 유도 할 수 있어 약독화 생백신 개발에 적합한 기술입니다. 이번 연구에서 백신 개발에서 이 두가지 방사선 기술의 장점을 입증하기 위해 모델 박테리아 두가지(Salmonella, Group B Streptococcus)를 사용했습니다. 먼저 우리는 새로운 약독화 살모넬라 균주 (ATOMSal-L3)를 외부 항원 전달 시스템으로 개발했습니다. 이 시스템에서 구제역 바이러스 (FMDV)의 VP1 단백질이 발현되면 VP1 항원이 효과적으로 면역 세포에 전달되어 FMDV 특이 면역 반응을 활성화하는 것을 확인 했습니다. 둘째, 다양한 혈청군에 대한 이종 면역 반응을 제공할 수 있는 방사선 불활성화 GBS 백신을 개발했습니다. 마우스에 방사선 비활성화 GBS 백신을 접종했을 때 화학적으로 비활성화 된 GBS 백신보다 더 높은 면역 반응이 유도되는 것을 확인하였습니다. 방사선은 백신 개발에 매우 유용한 기술이며 박테리아뿐만 아니라 바이러스, 곰팡이, 기생충 등 다양한 병원체의 백신 개발에 적용될 수 있을 것입니다.
더보기Infectious diseases are the leading cause of death worldwide, particularly in children and immunocompromised individuals. Vaccination is one of the most effective ways to prevent infectious diseases. Therefore, various new vaccine technologies are being developed and applied to increase the efficacy of existing vaccines. Radiation is one of the attractive technologies in vaccine development. High-dose gamma rays (5-100 kGy) are suitable for the development of inactivated vaccines by being able to destroy nucleic acids while at the same time reducing damage to the immunogenicity of surface antigenic proteins. Medium-dose gamma rays (0.5-3 kGy) targets DNA and can induce many DNA mutations, which is a suitable technology for developing live attenuate vaccine. In this work, we used two model bacteria (Salmonella, Group B Streptococcus) to prove the feasibility and advantages of radiation technology in vaccine development. First, we have developed a new attenuated Salmonella strain (ATOMSal-L3) as a foreign antigen delivery system. When the capsid VP1 of foot-and-mouth disease virus (FMDV) was expressed in this system, the VP1 antigen was effectively delivered to immune cells and activated FMDV specific immune responses. Second, we have developed radiation inactivated GBS vaccine to provide heterogenous immune response to a variety of serogroups. When mice were vaccinated with a radiation inactivated GBS vaccine, higher immune responses were found than chemically inactivated GBS vaccine. Altogether, we believe that radiation is a useful technology for vaccine development and can be applied to vaccine development in various pathogens, such as viruses, fungus, and parasites as well as bacteria.
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