Akciğer kanseri sferoidlerinin ilaç tarama modeli olarak kullanımının araştırılması
Investigation of the use of lung cancer spheroids as a drug screening model
Yazar: SENANUR KUGU
Danışman: DOÇ. DR. SEVDE ALTUNTAŞ ; DOÇ. DR. EREN ALTUN
Sağlık Bilimleri Üniversitesi / Hamidiye Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Doku Mühendisliği Anabilim Dalı / Doku Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering ; Biyoteknoloji = Biotechnology
Dizin: Karsinoma-küçük hücreli olmayan-akciğer = Carcinoma-non small cell-lung ; İlaç tarama testleri-antitümör = Drug screening assays-antitumor

Özet:
Amaç: Bu çalışmanın amacı tekrarlanabilir yüksek verimli ilaç tarama sistemlerinin oluşturulması için akciğer kanseri sferoid modellerinin geliştirilmesidir.
Gereç ve Yöntem: Sferoidler ultra- düşük bağlanma plaka yöntemiyle Matrigel katkılanarak geliştirilmiştir. Gemsitabin ve sisplatin ilaçları kliniğe paralel olarak 2 boyutlu ve 3 boyutlu modellere uygulanmıştır. Sferoidler, Operetta CLS High-Content Analysis System cihazı ile görüntülenmiş ve aynı cihaz ile boyut analizi yapılmıştır. Thiazolyl blue tetrazolium bromide analizi ile canlılık ölçülmüştür. İnterlökin-8 geni anlatımının analizi damlacıklı dijital polimeraz zincir reaksiyonu yöntemiyle yapılmıştır. Masson's-trichrome ve hematoksilen-eozin boyamaları yapılarak sferoidlerin morfolojisi incelenmiştir. Sürfaktan protein-C ve homeodomain-only protein homeobox proteinlerinin anlatımı immünohistokimya boyaması ile incelenmiştir. Ortalama floresan yoğunluğu Operetta CLS High-Content Analysis System cihazı ile analiz edilmiştir.
Bulgular: Canlılık ve boyut analizi sonuçlarına göre sferoidlerin ultra-düşük bağlanma plaka yöntemiyle tekrarlanabilen modeller olarak geliştirilebildiği görülmüştür.  Gemsitabin ilacı uygulamasına bağlı olarak yüksek seviyede toksik etki gözlenmiştir. Sisplatin ilacının ise etkisinin daha kontrollü olduğu görülmüştür. Buna benzer olarak kombine uygulama sonucunda da kanserli mikroçevrenin azaldığı görülmüş ayrıca canlılık seviyesinde de düşüş gözlenmiştir.
Sonuç: Sisplatin ilacı ve kombine uygulamaları, küçük hücreli olmayan akciğer kanseri tedavilerinde tercih edilebilir. Sferoidler, yüksek verimli ileri ilaç tarama sistemlerinin oluşturulabilmesi için modellerin, küçük ölçekte standardize edilmesine olanak sağlar.

Abstract:
Aim: The aim of this study is to generate lung cancer spheroid models for the development of reproducible, high-throughput drug screening systems.
Materials and Methods: Spheroids were generated by doping Matrigel using the ultra-low attachment plate method. Two-dimensional and three-dimensional models were treated with the drugs gemcitabine and cisplatin in parallel with the clinic. The spheroids were imaged with the Operetta CLS High-Content Analysis System, and size analysis was performed with the same instrument. Viability was measured by thiazolyl blue tetrazolium bromide analysis. In addition, interleukin-8 gene expression analysis was performed by the droplet digital polymerase chain reaction method. The morphology of the spheroids was analyzed by Masson's trichrome and hematoxylin-eosin staining. Immunohistochemistry staining was used to examine the expression of surfactant protein-C and homeodomain-only protein homeobox proteins. Fluorescence intensity was analyzed with the Operetta CLS High-Content Analysis System.
Results: Spheroids were generated using ultra-low attachment plates as consistent models according to the cell viability and area analysis. Enhanced toxicity was observed due to gemcitabine administration. A more controlled effect of cisplatin was observed. Similarly, as a result of combined application, it was seen that tumor microenvironment markers were decreased while the viability decreased.
Conclusion: Cisplatin and its combined applications may be preferable in the treatment of non-small cell lung cancer. It has been concluded that spheroids enable the small-scale standardization of models, allowing for the development of advanced, high-throughput drug screening systems.