Beyin kanseri ve nörodejeneratif hastalıklar üzerinde etkili olabilecek yeni ajanlar: 131I-Baicalein ve 131I,-Baicalein-PLGA
Brain cancer and neurodegenerative diseases targeted novel agents: 131I-Baicalein and 131I,-Baicalein-PLGA
Yazar: CANSU KAYAŞ
Danışman: DOÇ. DR. AYFER YURT KILÇAR
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Nükleer Bilimler Ana Bilim Dalı / Nükleer Uygulamalar Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Kimya = Chemistry

Özet:
Nörolojik hastalıklarla karşılaşma oranında önemli bir artış söz konusudur. Düşük özgüllük, tümör heterojenitesi, yan etkiler, ilaç direnci, kan beyin bariyerinin neden olduğu sınırlamaların yanı sıra hastalıkların etyopatogenezinin net olarak bilinememesi gibi sebeplerle beyin ajanlarının geliştirilmesi, potansiyellerinin belirlenmesi yönündeki araştırmalar önemini korumaktadır. Ayrıca, bitki kökenli ajanlar, doğal antiseptik özellikleri ve biyolojik etkileri nedenleriyle uzun süredir araştırılmakta, son yıllarda ise hastalıkların tanı/tedavisinde sentetik ürünlere kıyasla tercih edilmektedir. Literatürde, Scutellaria Baicalensis Georgi bitki köklerinden izole edilen Baicalein (BA)'in anti-kanser, anti-diyabetik, anti-oksidan, kardiyoprotektif, nöroprotektif gibi birçok farmakolojik özelliğe sahip olduğu görülmektedir. Aynı zamanda BA'nın tümör metastazını inhibe ettiği ve farklı ilaçlarla birlikte kullanıldığı çalışmalarda ilaç direncini iyileştirdiği gözlenmiştir. 
Bu tez çalışmasında, sağlıklı dokuya zarar vermeden hedefe yönelik teranostik ajanlar geliştirmek amacıyla, BA'nın enkapsülasyon ve radyoiyodinasyon çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Karakterizasyon çalışmaları sonunda PLGA ile enkapsüle edilen BA (BA-PLGA) nanoparçacıklarının küresel morfolojiye sahip olduğu boyutlarının ortalama 105 nm olduğu görülmüştür. Radyoiyodinasyon, klinik kullanımda hem tanı hem tedaviye imkân sunan iyot-131 (131I) kullanılarak gerçekleştirilmiş ve radyoişaretli ajanlar (131I-BA ve 131I-BA-PLGA) hazırlanmıştır. Kalite kontrol çalışmaları sonunda BA'nın % 100, BA-PLGA'nın ise % 96 ± 0,7 radyoiyodinasyon verimiyle işaretlendiği görülmüştür. 131I-BA ve 131I-BA-PLGA ajanlarının nöroonkoloji ve nörodejeneratif süreçlerde sahip olabilecekleri potansiyelin değerlendirilmesi amacıyla U87-MG ve Daoy hücre hatları üzerinde gerçekleştirilen in vitro hücre kültürü çalışmalarıyla elde edilen verilerin yeni beyin ajanlarının geliştirilmesi yönünde yeni adımlar atılması anlamında önemli bir yere sahip olabileceği düşünülmektedir.

Anahtar Kelimeler:  Baicalein, Bitki kökenli ajanlar, Nöroonkoloji, Nörodejeneratif hastalıklar, Nanoenkapsülasyon, PLGA, Radyoişaretleme, İyot-131, Teranostik

Abstract:
There is an important increase in neurological diseases. Researches on the development of brain agents and determination of their potential remain important due to the limitations of low specificity, tumor heterogeneity, side effects, drug resistance, blood-brain barrier as well as the unknown etiopathogenesis of diseases. Additionally, because of their natural properties and biological effects, the plant originated agents are under investigation for a long time and recently, they are preferred on diagnosis/therapy of diseases instead of synthetic compounds. In literature, Baicalein (BA) isolated from plant roots of Scutellaria Baicalensis Georgi has many pharmacological features such as anti-cancer, anti-diabetic, anti-oxidant, cardioprotective and neuroprotective. It has been observed that BA inhibits tumor metastasis and improves drug resistance of various drugs.
In this study, radioiodination and encapsulation studies of BA have been performed in order to develop targeted theranostic agents. According to characterization studies, it's seen that PLGA encapsulated BA nanoparticles (BA-PLGA) were approximately 105 nm in size and have spherical morphology. Radioiodination was carried out by using Iodine-131 (131I) which is used for both diagnosis and therapy, thus radiolabeled BA and BA-PLGA (131I-BA and 131I-BA-PLGA) were obtained. According to quality control studies, radioiodination yield of BA and BA-PLGA were 100 % and 96 ± 0,70 %, respectively. In order to evaluate the potential that 131I-BA and 131I-BA-PLGA agents may have in neurooncology and neurodegenerative processes, the data obtained through in vitro cell culture studies on U87-MG and Daoy cell lines may have an important role in developing novel brain agents.

Keywords: Baicalein, Plant origin agents, Neuro-oncology, Neurodegenerative diseases, Nanoencapsulation, PLGA, Radiolabeling, Iodine-131, Theranostic