Idiyopatik Pulmoner Fibrozis (IPF) tedavisinde kullanılmak üzere nintedanib ve miR-29b yüklü lipopleks formülasyonlarının geliştirilmesi, karakterize edilmesi ve tedavi etkinliklerinin ıpf hücre kültürü modelinde değerlendirilmesi
Development and characterization of nintedanib and miR-29b loaded lipoplex formulations to be used for treatment of Idiopathic Pulmonary Fibrosis and their treatment efficacy in IPF cell culture model
Yazar: CEREN DURALOĞLU
Danışman: PROF. DR. BETÜL ARICA YEGİN
Hacettepe Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmasötik Teknoloji Ana Bilim Dalı / Farmasötik Teknoloji Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Nanoteknoloji = Nanotechnology

Özet:
İdiyopatik pulmoner fibrozis (İPF), akciğerde hücresel stres ve doku hasarının neden olduğu, ECM bileşenlerinin aşırı birikimiyle akciğer yapısını ve işleyişini bozarak ilerleyen, yüksek mortalite oranına sahip bir hastalıktır. Mevcut tedavi seçenekleri yan etkileri nedeniyle sınırlı olup, alternatif tedavi seçeneklerine ihtiyaç vardır. Bu çalışma, İdiyopatik Pulmoner Fibrozis (İPF) tedavisinde Nintedanib ve miR-29b yüklü katyonik lipopleks formülasyonunun (LP-NIN-miR) geliştirilmesini ve bu formülasyonun in vitro akciğer fibrozis modelinde anti-fibrotik etkilerini incelemeyi amaçlamaktadır. Çalışmada, katyonik lipozomlar Tasarımla Kalite Yaklaşımı (QbD) ile optimize edilmiştir. Optimize edilmiş lipozom formülasyonu DOTAP, CHOL, DOPE ve DSPE-mPEG 2000 kullanılarak hazırlanmıştır. Nintedanib yüklü lipozomlar (LP-NIN) mikroakışkanlaştırma yöntemiyle üretilmiş ve miR-29b ile inkübe edilerek LP-NIN-miR elde edilmiştir. LP-NIN-miR'in partikül boyutu, polidispersite indeksi ve zeta potansiyeli sırasıyla 87,3 ± 0,9 nm, 0,184 ± 0,003 ve +24 ± 1 mV olarak belirlenmiştir. Nintedanib ve miR-29b'nin enkapsülasyon etkinlikleri %99'un üzerinde bulunmuştur. Sitotoksisite çalışmaları, LP-NIN-miR'nin güvenli bir taşıyıcı sistem olduğunu, transfeksiyon çalışmaları ise anti-fibrotik terapötik etkisini kanıtlamıştır. Bu çalışma, İPF tedavisinde yenilikçi bir terapötik yaklaşımın geliştirilmesi adına önemli bir adımdır.

Abstract:
Idiopathic pulmonary fibrosis (IPF) is a disease with a high mortality rate, caused by cellular stress and tissue damage in the lungs, leading to the excessive accumulation of extracellular matrix (ECM) components that disrupts lung structure and function. Current treatment options are limited due to their side effects, highlighting the need for alternative therapies. This study aims to develop a cationic lipoplex formulation loaded with Nintedanib and miR-29b (LP-NIN-miR) for the treatment of IPF and to investigate its anti-fibrotic effects in an in vitro lung fibrosis model. In this study, cationic liposomes were optimized using a Quality by Design (QbD) approach. The optimized liposome formulation was prepared using DOTAP, CHOL, DOPE, and DSPE-mPEG 2000. Nintedanib-loaded liposomes (LP-NIN) were produced using a microfluidization method and incubated with miR-29b to obtain LP-NIN-miR. The particle size, polydispersity index, and zeta potential of LP-NIN-miR were determined to be 87.3 ± 0.9 nm, 0.184 ± 0.003, and +24 ± 1 mV, respectively. The encapsulation efficiencies of Nintedanib and miR-29b were found to be over 99%. Cytotoxicity studies demonstrated that LP-NIN-miR is a safe delivery system, and transfection studies confirmed its anti-fibrotic therapeutic effect. This study marks an important step toward the development of an innovative therapeutic approach for IPF treatment.