Białka rekombinowane Toxoplasma gondii w immunoprofilaktyce i diagnostyce toksoplazmozy

Abstract

Toksoplazmoza to choroba pasożytnicza wywoływana przez Toxoplasma gondii, rozpowszechnionego na całym świecie pierwotniaka, którym zakażonych jest ok. 30% populacji. Szczególnie niebezpieczna jest dla osób z obniżoną odpornością oraz kobiet w ciąży. Pasożyt wykazuje tropizm do ośrodkowego układu nerwowego i może być przenoszony przez spożycie oocyst lub cyst tkankowych, a także przez łożysko.

Brakuje skutecznej szczepionki przeciwko toksoplazmozie u ludzi, a dostępna szczepionka weterynaryjna ma ograniczone zastosowanie. Diagnostyka opiera się głównie na badaniach serologicznych, jednak stosowane obecnie natywne antygeny pasożyta mają swoje ograniczenia. Celem rozprawy było opracowanie oraz ocena diagnostyczna i immunoprofilaktyczna nowych rekombinowanych chimerycznych białek T. gondii.

Przetestowano nowe antygeny w teście ELISA, wykazując wysoką czułość i swoistość w wykrywaniu przeciwciał IgG. Dwa wyselekcjonowane białka (SGR i SMMG) okazały się wysoce immunogenne i zapewniały ochronę przed zakażeniem u myszy, wywołując odpowiedź mieszaną Th1/Th2. Opracowano również szczepionki DNA oparte na tych białkach, jednak ich skuteczność była niższa.

W badaniach zidentyfikowano antygeny o wysokim potencjale diagnostycznym i szczepionkowym, które mogą stanowić podstawę dalszych prac nad skuteczną diagnostyką i immunoprofilaktyką toksoplazmozy.

Toxoplasmosis is a parasitic disease caused by Toxoplasma gondii, an intracellular protozoan infecting approximately 30% of the global population. It poses a serious risk to immunocompromised individuals and pregnant women, potentially leading to severe health complications or fetal malformations. The parasite shows a strong affinity for the central nervous system and is most commonly transmitted through ingestion of oocysts from contaminated soil or water, tissue cysts in undercooked meat, or congenitally via the placenta.

There is currently no effective human vaccine against toxoplasmosis, and the only veterinary vaccine available has significant limitations. Diagnosis relies mainly on serological detection of specific IgG and IgM antibodies, but native antigen-based assays have drawbacks. This dissertation focused on evaluating newly developed recombinant T. gondii antigens for their immunogenic and immunoprotective properties, as well as their diagnostic potential.

A novel recombinant chimeric antigens and one single antigen were tested in ELISA, showing high diagnostic accuracy (up to 100% sensitivity and specificity). Two chimeric proteins (SGR and SMMG) demonstrated strong immunogenicity in a murine model, inducing durable Th1/Th2 immune responses and significantly reducing parasite burden after challenge.

DNA vaccines encoding these antigens were also developed and tested but showed lower protective efficacy compared to protein-based immunization. Based on in vivo and in vitro analyses, several antigens with high diagnostic and vaccine potential were identified, providing a foundation for further research into improved diagnostics and effective immunoprophylaxis against T. gondii.