Αξιολόγηση της κυτταρικής διαπερατότητας των εξωσωμάτων για τη φαρμακευτική αξιοποίησή τους στην ανάπτυξη καινοτόμων θεραπευτικών
Creators: name: Τζουρέλη, Ροζαλία Μαρία Αντωνίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2023
Subjects: Εξωσώματα
Οδοί ενδοκυττάρωσης
Χημικοί αναστολείς
Exosomes
Endocytosis pathways
Chemical inhibitors

description: Η παρούσα μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία έχει σκοπό να μελετήσει τις ενδοκυτταρικές οδούς που χρησιμοποιούν τα εξωσώματα προκειμένου να εισέλθουν στα κύτταρα. Συγκεκριμένα, αξιολογείται κατά πόσο τα εξωσώματα αξιοποιούν τη μακροπινοκυττάρωση, την υποβοηθούμενη με κλαθρίνη ενδοκυττάρωση και την ενδοκυττάρωση με εγκολπώσεις ως μηχανισμούς για την είσοδό τους στα κύτταρα και ελέγχεται η εν δυνάμει χρήση τους ως στοχευμένοι φορείς αντικαρκινικών φαρμάκων. Η παραπάνω αξιολόγηση επιτυγχάνεται με τη χρήση χημικών ουσιών που βιβλιογραφικά έχει αποδειχθεί ότι λειτουργούν ως αναστολείς των παραπάνω οδών ενδοκυττάρωσης. Ειδικότερα, οι χημικοί αναστολείς που χρησιμοποιήθηκαν είναι η 5(-N-αιθυλο-Ν-ισοπροπυλο)-αμιλορίδη (ΕΙΡΑ), η χλωροπρομαζίνη (CPZ) και η γενιστεΐνη (Genistein) αντίστοιχα για την κάθε οδό. Αρχικά, μελετάται η ζωτικότητα και η κυτταροτοξικότητα των παραπάνω ουσιών σε ένα σύνολο διαφορετικών συγκεντρώσεων σε επιθηλιακά κύτταρα του πνεύμονα MRC-5 και σε καρκινικά κύτταρα του πνεύμονα Α549. Χρησιμοποιούνται δύο κυτταρικές σειρές, μία φυσιολογική και μία καρκινική, προκειμένου να γίνει συγκριτική μελέτη και να ελεγχθεί κατά πόσο οι χημικοί αναστολείς είναι περισσότερο ή λιγότερο επιβλαβείς και τοξικοί στη φυσιολογική ή την καρκινική κυτταρική σειρά. Επιπρόσθετα, μελετάται το ποσοστό πρόσληψης εξωσωμάτων (απομονωμένα από κύτταρα MRC-5) από τα κύτταρα Α549 μετά από επώασή τους με τους 3 χημικούς αναστολείς και αξιολογείται, έτσι, κατά πόσο οι οδοί ενδοκυττάρωσης χρησιμοποιούνται από τα εξωσώματα για την είσοδό τους στα κύτταρα. Τα αποτελέσματα της συγκεκριμένης εργασίας στοχεύουν να τεκμηριώσουν με επιστημονικό τρόπο κατά πόσο τα εξωσώματα μπορούν να διαπεράσουν με επιτυχία και ελεγχόμενα την κυτταρική μεμβράνη προκειμένου να χρησιμοποιηθούν ως καινοτόμες θεραπευτικές μέθοδοι για τον καρκίνο. Κρίνεται απαραίτητη η περαιτέρω ερευνητική και επιστημονική προσπάθεια για την επιβεβαίωση της συμμετοχής των προαναφερόμενων οδών στην ενδοκυττάρωση των εξωσωμάτων και για την ενίσχυσή τους για την αξιοποίησή τους στη στοχευμένη αντικαρκινική δράση των εξωσωμάτων.
description: This postgraduate thesis aims to examine the intracellular pathways that exosomes use in order to enter the cells. In particular, it is evaluated whether exosomes utilize macropinocytosis, clathrin-mediated endocytosis and caveolar-endocytosis as mechanisms for endocytosis and their potential use as targeted carriers of anticancer drugs is tested. The above assessment is achieved by using chemical substances that have been proven to act as inhibitors of the above endocytosis pathways in literature. In particular, the chemical inhibitors that are used in these particular experiments are 5(-N-ethyl-N-isopropyl)-amiloride (EIPA), chlorpromazine (CPZ) and genistein for each aforementioned pathway respectively. Initially, the vitality and cytotoxicity of the above substances are studied in MRC-5 lung epithelial cells and in A549 lung cancer cells using different concentrations of the chemical substances. Two cell lines are used in order to make a comparative study and test whether the chemical inhibitors are more or less harmful and toxic for the normal cell line or the cancerous cell line. In addition, this study evaluates the uptake of exosomes derived from MRC-5 cells by A549 cells after their incubation with the 3 chemical inhibitors and it is also evaluated whether the above pathways are used by the exosomes for their endocytosis. The results of this study aim at documenting in a scientific way whether exosomes can successfully and controllably penetrate the cell membrane in order to be used as innovative therapeutic methods for cancer. Further research and scientific effort is necessary to confirm the participation of the aforementioned pathways in the endocytosis of exosomes and to use them as targeted antitumor drug carriers.