Please use this identifier to cite or link to this item: https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/51500
Title: Development of LIPL32 DNA vaccine for leptospirosis using modified chitosan nanoparticles
Other Titles: การพัฒนาดีเอ็นเอวัคซีนของยีน lipL32 สำหรับโรคเลปโตสไปโร-ซิสโดยใช้อนุภาคนาโนไคโตซานดัดแปร
Authors: Ruthairat Kerdkaew
Advisors: Kanitha Patarakul
Tanapat Palaga
Other author: Chulalongkorn University. Graduate School
Advisor's Email: Kanitha.Pa@Chula.ac.th
Tanapat.P@Chula.ac.th
Subjects: Leptospirosis
Nanoparticles
Chitosan
Vaccines -- Biotechnology
เลปโตสไปโรซิส
อนุภาคนาโน
ไคโตแซน
วัคซีน -- เทคโนโลยีชีวภาพ
Issue Date: 2011
Publisher: Chulalongkorn University
Abstract: Leptospirosis is a global zoonotic disease and public health problem in Thailand. In this study, we have developed a DNA vaccine by using mannosylated chitosan nanoplaticle-encapsulating plasmid carrying lipL32. The efficiency of the system was evaluated in vitro and in vivo. After transfection of plasmid containing full-length lipL32 gene (pVITRO-lipL32) into HEK293T cells, LipL32 was expressed in both the cell lysate and culture supernatant. The chitosan nanoparticles were modified by mannosylation to specifically target antigen presenting cells expressing mannose receptors, such as macrophages and dendritic cells. The chitosan and mannosylated chitosan nanoparticles were able to completely encapsulate the lipL32 DNA vaccine (CS-pVITRO-lipL32 and MC-pVITRO-lipL32, respectively). When RAW 264.7 cells were transfected with CS-pVITRO-lipL32 or MC-pVITRO-lipL32, no cytotoxicity was observed, and expression of LipL32 was detected. To evaluate immunogenicity, BALB/c mice were immunized with CS-pVITRO-lipL32 and MC-pVITRO-lipL32. Total IgG level of mice immunized with MC-pVITRO-lipL32 was significantly higher than that of CS-pVITRO-lipL32 and naked plasmid (pVITRO-lipL32) at 8 week of immunization (p<0.05). In addition, mice immunized with MC-pVITRO-lipL32 vaccine tended to develop toward Th1 response but at the lower extent than that of chitosan-conjugated vaccine. Our results suggest that CS and MC nanoparticles are efficient delivery systems for lipL32 DNA vaccine to specifically induce humoral and Th1-predilected cell-mediated immune responses.
Other Abstract: โรคเลปโตสไปโรซิสเป็นโรคติดเชื้อจากสัตว์สู่คนซึ่งพบได้ทั่วโลกและพบว่าเป็นปัญหาสาธารณสุขที่สำคัญของประเทศไทย ในการศึกษานี้จึงได้มีการพัฒนาดีเอ็นเอวัคซีนโดยใช้อนุภาคนาโนไคโตซานดัดแปรเชื่อมต่อกับดีเอ็นเอวัคซีนของยีน lipL32 ซึ่งเป็นพลาสมิดที่บรรจุยีน lipL32 สมบูรณ์เต็มความยาว และทดสอบคุณสมบัติและประสิทธิภาพของวัคซีนทั้งในหลอดทดลองและในสัตว์ทดลอง ดีเอ็นเอวัคซีนของยีน lipL32 สามารถทรานสเฟคเข้าสู่เซลล์ไลน์ HEK293T ได้ โดยสามารถตรวจพบการแสดงออกของโปรตีน LipL32 ทั้งในเซลล์และที่หลั่งออกมานอกเซลล์ โดยอนุภาคนาโนไคโตซานถูกดัดแปรให้เชื่อมต่อกับแมนโนสเพื่อให้สามารถจับอย่างจำเพาะกับเซลล์ที่มีการแสดงออกของตัวรับแมนโนสบนผิวเซลล์ เช่น เซลล์มาโครฟาจและเซลล์เดนไดรติกซึ่งเป็นเซลล์ที่นำเสนอแอนติเจนที่สำคัญ การศึกษานี้พบว่าอนุภาคนาโนไคโตซานและนาโนไคโตซานดัดแปรสามารถบรรจุพลาสมิดดีเอ็นเอวัคซีนของยีน lipL32 ได้อย่างสมบูรณ์ เมื่อนำไปทำการทรานสเฟคชันเข้าสู่เซลล์ไลน์ของมาโครฟาจ RAW 264.7 พบว่าไม่เป็นพิษต่อเซลล์ และพบการแสดงออกของโปรตีน LipL32 ในเซลล์ได้ เมื่อทำการทดสอบประสิทธิภาพของ CS-pVITRO-lipL32 และ MC-pVITRO-lipL32 ในการกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันในสัตว์ทดลอง โดยฉีดดีเอ็นเอวัคซีนให้แก่หนูชนิด BALB/c พบว่าในสัปดาห์ที่ 8 กลุ่มที่ได้รับวัคซีน MC-pVITRO-lipL32 มีการเพิ่มขึ้นของระดับแอนติบอดีรวมชนิด IgG ที่จำเพาะต่อโปรตีน LipL32 สูงกว่ากลุ่มที่ได้รับวัคซีน CS-pVITRO-lipL32 และ pVITRO-lipL32 อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p<0.05) นอกจากนี้ หนูที่ได้รับวัคซีน MC-pVITRO-lipL32 มีการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันแบบเซลล์มีแนวโน้มไปในทาง T-helper 1 แต่อยู่ในระดับที่ต่ำกว่ากลุ่มที่ได้รับวัคซีน CS-pVITRO-lipL32 จากผลการศึกษานี้ แสดงให้เห็นว่าอนุภาคนาโนไคโตซานและอนุภาคนาโนไคโตซานดัดแปรสามารถเชื่อมต่อกับดีเอ็นเอวัคซีนของยีน lipL32 และมีประสิทธิภาพในการนำส่งดีเอ็นเอวัคซีนของยีน lipL32 อย่างจำเพาะและสามารถกระตุ้นระบบภูมิค้มกันได้ทั้งแบบสารน้ำและแบบเซลล์ซึ่งมีแนวโน้มไปในทาง T-helper 1
Description: Thesis (M.Sc.)--Chulalongkorn University, 2011
Degree Name: Master of Science
Degree Level: Master's Degree
Degree Discipline: Medical Microbiology (Inter-Department)
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/51500
URI: http://doi.org/10.14457/CU.the.2011.175
metadata.dc.identifier.DOI: 10.14457/CU.the.2011.175
Type: Thesis
Appears in Collections:Grad - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
ruthairat_ke.pdf3.13 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.