Kemoterapi uygulamalarında kullanılabilir nitelikte nanoboyutlu ilaç taşıyıcı sistemlerin geliştirilmesi ve meme kanseri tedavisinde kullanabilirliğinin ın vitro olarak araştırılması
Development of nanosized drug carrier systems usable in chemotherapy applications and in vitro investigation in breast cancer treatments
Yazar: NAZAN GÖKŞEN TOSUN
Danışman: PROF. DR. İSA GÖKÇE ; PROF. DR. CEMİL ALKAN
Tokat Gaziosmanpaşa Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Genetik ve Biyomühendislik Ana Bilim Dalı / Biyomalzeme ve Doku Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering ; Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering ; Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology
Dizin: Meme neoplazmları = Breast neoplasms ; Nanopartiküller = Nanoparticles ; Polietilenadipat = Polyethyleneadipate ; İlaç taşıyıcılar = Drug carriers

Özet:
Meme kanseri tedavisinde kullanılan geleneksel yöntemlerden kemoterapi ve radyoterapi direkt veya dolaylı olarak tümör bölgesini spesifik olarak hedef alan stratejiler olmadığı için sağlıklı doku ve hücreler üzerinde meydana getirdikleri ağır yan etkiler kanser kaynaklı ölümlerin ardında yatan ana sebebi oluşturmaktadır. Son yıllarda, bu ağır yan etkilerin üstesinden gelmek için ilaçların bir kapsül içerisinde hedeflendirilerek tümör bölgesine gönderilmesi yeni ve umut verici bir yaklaşım olarak ilgi çekmiştir. Meme kanseri tedavisinde kullanılan ve kemoterapötik bir ajan olan doksorubisini enkapsüle edecek polimerik ilaç taşıyıcı sistemler bu tez kapsamında geliştirilmiştir. Burada, polyester grubu olan poliadipatların, pPAd, pBAd ve pEAd, mPEG-550 kullanılarak PEGilenmesi sonucu sentezlenen kopolimerlerden metot optimizasyonu gerçekleştirilerek, çift emülsiyon çözücü buharlaştırma yöntemi ile üç farklı yapıda ilaç taşıyıcı sistem, PANPs, BANPs ve EANPs, ilk kez bu tez kapsamında üretilmiştir. Optimize edilmiş metot ile üretilen bu nanotaşıyıcılara DOX yüklenmiş ve enkapsülasyon verimlilikleri sırasıyla %57, %58 ve %44.5 olarak hesaplanmıştır. Serbest formdaki DOX, ilaç yüklü olmayan nanotaşıyıcılar ve ilaç yüklü nanotaşıyıcıların in vitro sitotoksisite analizleri meme kanseri hücre hatlarında (MCF-7 ve MDA-MB-231'de) gerçekleştirilmiştir. Sitotoksite analiz sonuçları, üretilen nanopartiküllerin serbest formdaki DOX'a kıyasla düşük toksisite sergilediklerini ve ilaç taşıyıcı sistem olarak kullanılabileceklerini ortaya koymuştur. Fiziksel, kimyasal ve hücre kültürü verileri değerlendirildiğinde, tez kapsamında üretilen PANPs, BANPs ve EANPs nanotaşıyıcıların, meme kanseri tedavisinde kullanılabilecek yeni ilaç taşıyıcı sistemler olabilme potansiyeline sahip oldukları belirlenmiştir.

Abstract:
Due to those conventional methods like chemotherapy, and radiotherapy used in the treatment of breast cancer were not directly or indirectly target the tumor area and serious side effects of these strategies causing lethal health issue. Targeting drugs in capsules to the tumor site has attracted considerable attention as a new and promising approach to overcome the adverse severe side effects. Polymeric drug delivery systems to encapsulate Doxorubicin, a chemotherapeutic agent used in the treatment of breast cancer, were developed within the scope of this thesis. Here, three different structures of drug carrier systems, PANPs, BANPs and EANPs, were produced by double emulsion solvent evaporation method, by performing method optimization from the copolymers synthesized as a result of PEGylation of polyadipates, pPAd, pBAd and pEAd using mPEG-550. These nanocarriers produced with the optimized method were loaded with DOX and their encapsulation efficiencies were calculated as 57%, 58% and 44.5%, respectively. In vitro cytotoxicity analyses of free-DOX, non-drug-loaded nanocarriers, and DOX-loaded nanocarriers were tested in breast cancer cell lines, MCF-7 and MDA-MB-231. The results demonstrated that the nanoparticles exhibited low cytotoxicity and could be used as a drug delivery system. Physical, chemical, and cell culture data showed that PANPs, BANPs, and EANPs nanoparticles produced within the scope of the thesis have the ability to be new drug delivery systems that may be used in breast cancer treatment.