MDA-MB-231 kanser hücrelerine katı lipid nanopartikülü kullanılarak p53 geni aktarımı
P53 gene transfer into MDA-MB-231 cancer cells using solid lipid nanoparticle
Yazar: RABİA HIZARCI
Danışman: PROF. DR. NELİSA TÜRKOĞLU
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı / Biyoteknoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering ; Biyoteknoloji = Biotechnology ; Onkoloji = Oncology

Özet:
Meme kanseri, tüm dünyada kanserden ölümlerin başında yer almaktadır. Meme kanseri tedavisinde sıklıkla tercih edilen kemoterapi, radyoterapi ve hormon tedavisi gibi geleneksel yöntemler sağlıklı hücreler üzerinde yan etkilere neden olduğundan yeni tedavi yöntemlerinin geliştirilmesine ihtiyaç duyulmaktadır. Bu yöntemlerden biri olan gen terapisi, genin susturulması, ifade edilmesi ve düzenlenmesi gibi yaklaşımlarla kusurlu genin ekspresyonunu değiştirebilen umut verici bir tedavi yöntemidir. Gen terapisinde ilgili gen "vektör" adı verilen bir taşıyıcı yardımıyla hedef hücrelere aktarılmaktadır. Viral vektörlerin immünojenik ve sitotoksik doğası, viral olmayan yeni sistemlerin geliştirilmesinin önünü açmıştır. Nanoteknolojideki yeni gelişmeler sayesinde, genetik materyalleri hedef hücrelere etkili bir şekilde taşıyan, güvenilir ve düşük maliyetli vektörler geliştirilmiştir. Katı Lipid Nanopartiküller (KLN), düşük toksisite, küçük boyut, geniş yüzey alanı ve üretim kolaylığı gibi üstün özelliklere sahip bir vektör olarak gen terapisinde sıklıkla kullanılmaktadır. Sunulan tez çalışmasında, TP53 genini içeren p53-GFP plazmidini MDA-MB-231 meme kanseri hücrelerine taşımak üzere oktadesilamin bazlı katı lipid nanopartiküller sentezlenmiştir. KLN'ler çözücü-emülsiyon buharlaştırma yöntemi kullanılarak sentezlenmiştir. Sentezlenen nanopartiküllerin ortalama parçacık boyutu, boyut dağılım indeksi (PDI) ve zeta potansiyelleri ZetaSizer Nano ZS cihazı ile belirlenmiştir. KLN'lerin yapısındaki fonksiyonel gruplar ve kimyasal bağlar, Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi (FT-IR) ile analiz edilmiştir. Nanopartiküllerin morfolojik özellikleri ise Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) kullanılarak belirlenmiştir. Sentezlenen nanopartiküllerin sitotoksisite çalışmaları MDA-MB-231 hücreleri üzerinde MTT analizi ile gerçekleştirilmiştir. p53 GFP genlerini taşıyan plazmid bakteri kültüründe çoğaltılıp saflaştırıldıktan sonra sentezlenen nanopartiküller aracılığıyla MDA-MB-231 hücrelerine aktarılmıştır. 24 saatlik inkübasyonun ardından GFP ışıması, floresan görüntü alınabilen ters mikroskop altında incelenmiş ve transfeksiyon etkinliği değerlendirilmiştir.

Abstract:
Breast cancer is one of the leading causes of cancer deaths worldwide. Traditional methods such as chemotherapy, radiotherapy and hormone therapy, which are often preferred for the treatment of breast cancer, cause side effects on healthy cells. So there is a requirement for developing new treatment methods. Gene therapy is a promising treatment method that can manipulate the expression of the defective gene through approaches such as silencing, expression and regulation of the gene. Nucleic acids are transferred to target cells with a carrier called a "vector". The immunogenic and cytotoxic nature of viral vectors has paved the way for the development of new non-viral systems. Thanks to new developments in nanotechnology, safe and low-cost vectors have been developed that effectively carry genetic materials to target cells. Solid Lipid Nanoparticles (SLN) are frequently used in gene therapy as a vector with superior features such as low toxicity, small size, large surface area and simple production. In the presented thesis, octadecylamine-based solid lipid nanoparticles were synthesized to carry the p53-GFP plasmid containing the TP53 gene into MDA-MB-231 breast cancer cells. SLNs were synthesized using the solvent-emulsion evaporation method. The average particle size, polydispersity index (PDI) and zeta potential of the synthesized nanoparticles were determined with the ZetaSizer Nano ZS device. Functional groups and chemical bonds in the structure of SLNs were analyzed by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR). The morphological properties of the nanoparticles were determined using Scanning Electron Microscope (SEM). Cytotoxicity studies of the synthesized nanoparticles were determined by MTT analysis on MDA MB-231 cells. The plasmid that carries p53- GFP genes was proliferated and purified in bacterial culture, then transferred to MDA-MB-231 cells through synthesized nanoparticles. Transfection efficiency was determined by monitoring GFP luminescence for 24 h with an inverted microscope with a fluorescent attachment.