Doğal çapraz bağlayıcı ile sentezlenen albümin mikro ve nano taşıyıcılardan kontrollü anti-kanser ilaç salımı
Controlled anti-canser drug delivery from albumin micro and nano carriers synthesized with natural cross linkers
Yazar: SULTAN KODAL DUMAN
Danışman: PROF. DR. FATMA AYHAN
Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Biyomühendislik = Bioengineering ; Biyoteknoloji = Biotechnology
Dizin: Albüminler = Albumins ; Gluteraldehit = Glutaraldehyde ; Kuersetin = Quercetin ; Nanoteknoloji = Nanotechnology ; Selekoksib = Celecoxib ; Tanenler = Tannins ; Taşıyıcılar = Conveyors

Özet:
Kanser dünya üzerinde en çok ölüm oranına sahip hastalıklardan biridir. Yaygın olarak kullanılan tedavi biçimi kemoterapidir. Ancak kemoterapi hastaların sadece kanser hücrelerine değil sağlıklı vücut hücrelerine de zarar vermektedir. Kanser hastlarının bağışıklık sistemi düşük performansta çalışırken üzerine bir de sağlıklı hücrelerine de zarar vermesi hastayı oldukça zor bir sürecin pençesine alır. 
Kanser tedavisinde bizim hedefimiz sadece kanser hücrelerini yok etmektir. Bu da ancak nanoteknolojinin gelişmesiyle gerçekleştirilebilir. Nanoteknolojik çalışmaların birçoğunda hastalara intravenöz olarak çeşitli mikro ve nanotaşıyıcıların verilmesi gündemdedir. Bu taşıyıcıların sentezlenirken çeşitli polimerler kullanılmasının yanısıra farklı çapraz bağlayıcı ajanlar da kullanılmaktadır. 
Bu tez çalışmasında sentezlenen taşıyıcılar albümin proteini kullanılarak sentezlenmiştir. Albümin kanımızda %55 oranında bulunmaktadır. Bu sebepledir ki biyouyumlu bir moleküldür.  Aynı zamanda yapılan çalışmalar albümin molekülünün kanserli bölgede biriktiğini de göstermiştir. Bu sayede kanser hedefli bir çalışma gerçekleştirilmiştir.
Geleneksel yöntemlerde kullanılan çapraz bağlayıcı glutaraldehittir. Glutaraldehitin belli dozunun üstü ölümcül etki yaratmaktadır. Zaten bağışıklığı düşük hastalarda kullanılması oldukça tehlikeli olabilir. Bu tez çalışmasında doğal çapraz bağlayıcılar kullanılmıştır. Bu doğal çapraz bağlayıcılar gallik asit, tannik asit, kuersetindir. Bu kimyasallar fenolik bileşiklerdir. Aynı zamanda da hepsi antioksidandır. Bu sayede kanser hücreleri üzerinde öldürücü etki yapması planlanmıştır. Sentezlenen albümin mikro taşıyıcılara ve albümin nano taşıyıcılara ilaç da yüklenerek etkisine bakılmıştır. Böylece ilaçlı ve ilaçsız etkileri karşılaştırılmıştır. 
Bu tez çalışmasında koaservasyon yöntemi kullanılarak albümin mikro taşıyıları sentezlenmiştir. Desolvasyon yöntemiyle albümin nanotaşıyıcılar sentezlenmiştir ancak bu aşamada bazı sorunlar yaşanmıştır. Koaservasyon yönteminde yöntem modifikasyonuna gidilerek albümin nano taşıyıcılar sentezlenmiştir. Taşıyıcıların boy dağılımlarına bakılarak optimum koşullar belirlenmiştir. Bu seçilen koşullarda sentezlenen taşıyıcıların karekterizayonu için fouirer transform infrared spektrofotometre (FTIR), taramalı elektron mikroskobu (SEM), hidrolitik degredasyon, sentezlenen ilaçlı taşıyıcıların da ilaç salınımı miktarının ölçümü yapılmıştır. 
Sentezlenen taşıyıcıların in-vitro sitotoksik denemeleri 3-4,5-dimetil tiyazolil-2,5-difeniltetrazoyum bromür (MTT) testi ile yapılmıştır. A549 akciğer kanseri hücre hattı ve HT29 kolon kanseri hücre hattı üzerinde çalışılmıştır.
Denemeler sonucunda sitotoksik etkilere bakıldığında ilaç yüklenmeyen taşıyıcıların ilaçlı taşıyıcılar kadar etkili olduğu, doğal çapraz bağlayıcıların ilaç kadar etkili olduğu görülmüştür. Böylece hem albümin gibi biyouyumlu bir polimer kullanılarak kanser hedefli çalışılmış hem de kimyasal ilaç kullanmadan doğal antioksidanlarla antikanser etki yaratılmıştır. Kanser tedavisi için alternatif tedavi yöntemi olarak değerlendirilebilir.

Abstract:
Cancer is one of the diseases with the highest mortality rate in the world. The most common form of treatment is chemotherapy. However, chemotherapy damages not only cancer cells but also healthy body cells. While cancer patients' immune system works at low performance, they also damage their healthy cells, which puts the patient in a very difficult process.
Our goal in cancer treatment is to destroy only cancer cells. This can only be achieved with the development of nanotechnology. In most of the nanotechnological studies, intravenous administration of various micro and nanocarriers to the patients is on the agenda. While synthesizing these carriers, various polymers are used as well as different cross-linking agents are used.
The carriers synthesized in this thesis study were synthesized using albumin protein. Albumin is 55% in our blood. For this reason, it is a biocompatible molecule. At the same time, studies have shown that the albumin molecule accumulates in the cancerous area. In this way, a cancer-targeted study was carried out.
The crosslinker used in traditional methods is glutaraldehyde. Above a certain dose of glutaraldehyde creates a fatal effect. Its use in already immunocompromised patients can be quite dangerous. In this thesis, natural crosslinkers were used. These natural crosslinkers are gallic acid, tannic acid, quercetin. These chemicals are phenolic compounds. They are also all antioxidants. In this way, it is planned to have a lethal effect on cancer cells. The effect of the drug was also loaded on the synthesized albumin microcarriers and albumin nanocarriers, and its effects were examined. Thus, the effects with and without drugs were compared.
In this thesis, albumin microcarriers were synthesized using the coacervation method. Albumin nanocarriers were synthesized by the desolvation method, but some problems were experienced at this stage. In the coacervation method, albumin nanocarriers were synthesized by modifying the method. Optimum conditions were determined by looking at the length distributions of the carriers. Fouirer transform infrared spectrophotometer (FTIR), scanning electron microscope (SEM), hydrolytic degradation, and the amount of drug release of synthesized drug carriers were measured for the characterization of the synthesized carriers under these selected conditions.
In-vitro cytotoxic assays of the synthesized carriers were performed with the 3-4,5-dimethyl thiazolyl-2,5-diphenyltetrazoium bromide (MTT) test. A549 lung cancer cell line and HT29 colon cancer cell line were studied.
As a result of the trials, when the cytotoxic effects were examined, it was seen that the non-drug loaded carriers were as effective as the medicated carriers, and the natural cross-linkers were as effective as the drugs. Thus, cancer-targeted studies were made using a biocompatible polymer such as albumin, and an anticancer effect was created with natural antioxidants without using chemical drugs. It can be considered as an alternative treatment method for cancer treatment.