Kanser tedavisinde gen susturulması için hyalüronik asit-polietilenimin taşıyıcı sisteminin geliştirilmesi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Biyomühendislik A.B.D., Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2019
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: BESTE ÇAĞDAŞ TUNALI
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Eda Çelik Akdur
Eş Danışman: Mustafa Türk
Özet:Kanser tedavisinde kısa engelleyici siRNA'ların hedefe spesifik taşınımı günümüzün önde gelen araştırma konularından birisidir. Sunulan tez çalışması kapsamında siRNA'ların hyalüronik asit (HA) reseptörü aracılığı ile etkili bir şekilde taşınımı, biyobozunur HA ve düşük molekül ağırlıklı polietilenimin (PEI) temelli taşıma sistemleri ile gerçekleştirilmiştir. Yine bu tez çalışması kapsamında literatürde ilk defa, fototermal yanıt verebilme yeteneğindeki, inorganik temelli nanotaşıyıcılardan olan altın nanoparçacıkların ve bunların PEI ve HA ile yapmış olduğu konjugatların, bunlara ilaveten yapıya kemoterapötik ajan olarak kullanılan Doksorubisinin de ilave edilmesi ile oluşturulan nihai parçacıkların (AuPEI-HA-DOX) birçok kanser türünde aşırı eksprese olduğu kanıtlanmış CXCR4 reseptörlerine özgü siRNA'lar ile kompleks oluşturması ile, sonuçta bu tezin en önemli özelliklerinden biri olan gen susturma, fototermal terapi ve kemoterapinin kombinasyonu sağlanmıştır. Kanserin etkin bir şekilde hedeflenmesi ve kombine terapisi amacıyla tez çalışmasında ilk olarak PEI ve HA temelli siRNA taşıyıcı sistemleri sentezlenmiş ve karakterizasyon çalışmaları yapılmıştır. Sentezlenen parçacıkların boyutları, PEI-HA, PEI-SS-HA, AuNP, AuPEI NP, AuPEI-HA ve AuPEI-HA-DOX için sırasıyla, 330 nm, 203 nm, 91 nm, 25 nm, 366 nm ve 692 nm olarak tespit edilmiştir. Konjugatların oluşumu ise 1H-NMR, FT-IR ve elementel analiz yöntemleri ile doğrulanmıştır. Sentezlenen konjugatların siRNA ile elektrostatik etkileşimi ise konjugat yüzey yükü değişimi ve jelde gecikme analizi ile belirlenmiştir. Daha sonra, konjugatların hedef hücrelerin (L929 fare fibroblast hücre hattı, MDA-MB-231 meme kanseri hücre hattı ve CAPAN-1 pankreas kanseri hücre hattı) canlılığına etkileri WST-1 hücre canlılık testi ile belirlenmiş; tüm parçalar için (AuPEI NP hariç), 100 µg/mL konsantrasyonunda, hücre canlılığı %50'nin üzerinde bulunmuştur. Bu konjugatların (özellikle Au içeren) siRNA ile oluşturdukları komplekslerin ardından uygulanan radyasyonun, özellikle MDA-MB-231 hücre hattı üzerindeki sitotoksik etkiyi arttırdığı sonucuna ulaşılmıştır. Konjugatların apoptotik-nekrotik etkilerine ise ikili boyama yöntemi ile bakılmış, her üç hücre hattında genel olarak apoptotik etki düşük bulunmuştur. Nekrotik etki ise, AuPEI-HA-DOX konjugatı uygulaması sonrasında (sırasıyla, %50 ve %25), hem MDA-MB-231 hem de CAPAN-1 hücre hattında en yüksek seviyede görülmüştür. Konjugat/siRNA komplekslerinin hücre proliferasyonu üzerindeki etkileri RTCA hücre proliferasyon analizi ile araştırılmış, L929 hücre hattında antiproliferatif etki görülmezken, MDA-MB-231 ve CAPAN-1 hücre hatlarında en yüksek antiproliferatif etki PEI-HA/siRNA, PEI-SS-HA/siRNA, AuPEI NP/siRNA ve AuPEI-HA-DOX/siRNA komplekslerinin uygulaması sonrasında görülmüştür. Hazırlanan komplekslerin kanser hücre hatlarında hedef gen ifadelenmesini baskılama etkileri Real Time- PCR yöntemi ile araştırılmış, MDA-MB-231 hücre hattında tüm konjugat veya komplekslerin, CAPAN-1 hücre hattında ise, AuPEI NP/siRNA kompleksinin hedef CXCR4 geni ifadelenmesini baskılayabildiği saptanmıştır. Elde edilen tüm bu veriler, sentezlenen PEI-HA ve AuPEI-HA-DOX konjugatlarının özellikle meme kanseri tedavisinde etkili siRNA taşıyıcıları olarak kullanılabileceklerini göstermektedir.