Lökomogenezde ifadesi azalmış miRNA' ların polietilen glikol - polietilenimin nanopartikülü aracılı lösemi hücrelerine non-viral transfeksiyonu ile lösemi modellerinde mikrodizin transkriptom analizi
Microarray based transcriptome analysis of leukemia cell models via polyethylene glycol - polyethylenimine nano-particle mediated non-viral transfection of miRNAs into leukemia cells which are down regulated in leukemogenesis
Yazar: TUĞÇE BALCI
Danışman: PROF. CUMHUR GÜNDÜZ
Ege Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Biyoloji = Biology ; Hematoloji = Hematology ; Onkoloji = Oncology
Dizin: Lösemi = Leukemia ; Lösemi-miyeloid-kronik-BCR-ABL pozitif = Leukemia-myelogenous-chronic-BCR-ABL positive ; Mikro RNA = Micro RNA ; Nanoteknoloji = Nanotechnology ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Tedavi = Treatment

Özet:
Bu çalışmada lösemide ifadesi azalan miR-150, PEG-PEI nanopartikülü aracılığı ile hücrelere transfekte edilip, lökomogenezde aşağı regülasyon gösteren tümör süpresör miR-150 `nin yerine konması ile gen ekspresyon değişimlerinin mikrodizin transkriptom analizi ile belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla, hücre hatlarından K-562 ve KU812 hücre hatları kronik myeloid lösemi modeli ve kontrol grubu olarak NCI-BL2347 ve NCI-BL2171 lösemi olmayan normal hücre hatları kullanılmıştır.PEG-PEI kopolimerlerinin karakterizasyon çalışmaları yapılmış ve bu kopolimerler kullanılarak 9 nanopartikül formülasyonu hazırlanmıştır. Geliştirilen nanopartikül formülasyonlarının karakterizasyon ve stabilite çalışmaları yapılmıştır. Üç kooplimer T1, T3 ve T9 ileri çalışmalar için uygun bulundu ve F1, F2 ve F3 formülasyonlarıyla yapılan karakterizasyon çalışmaları sonucunda, <300 nm partikül boyutuna sahip oldukları gözlenmiştir.K562 lösemi hücre modelinde nanopartikül aracılı ifadesi azalan miR-150' nin yerine konması ile hücre döngüsü kontrol genlerinden CDK2 7 kat, CCNG2 ve CDK6 2 kat azaldığı saptandı. Apoptozda görevli genlerden TNFRSF9, TNF ve DAPK1 2 kat azaldığı belirlendi.KU812 lösemi hücre modelinde nanopartikül aracılı ifadesi azalan miR-150' nin yerine konması ile hücre döngüsü kontrol genlerinden CHEK2 6 kat, CDK5RAP1 5 kat, CCNG2 ve CDKN1A nın ekspresyonlarının 2 kat azaldığı saptandı. HRAS ve MYC genlerinin ekspresyonlarının 2 kat arttığı bulundu. Apoptozda görevli genlerden AVEN in ekspresyonunun 2 kat azaldığı belirlendi.Deregüle olan tümör süpresör miR-150'nin lösemi hücrelerine non-viral transfeksiyon ile yerine konması löseminin tedavisi için ümit verici sonuçlar vermiştir. Çalışmamızdaki bulguların in vivo hayvan deneyleriyle desteklenmesi ile lösemi tedavisinde ek bir tedavi protokolü gerçekleştirilebilinecektir. İlerisi için lökomogenezde tanıya miRNA bazlı moleküler tedavi yaklaşımı getirilebilinecektir.

Abstract:
Transfection of tumor suppressor miR-150 that is downregulated in leukemogenesis into leukemia cells mediated by PEG-PEI nanoparticle, and determine the changes in gene expression pattern via microarray transcriptome analysis are the aims of this study. For this purpose, chronic myeloid leukemia model cell lines; K-562 and KU812 and non-leukemia cell lines NCI-BL2347 and NCI-BL2171 were used.Characterization studies of PEG-PEI copolymers performed and by using these copolymers 9 nanoparticle formulation was prepared. Characterization and stability studies of nanoparticle formulations were developed. Three copolymers T1, T3 and T9 were eligible for further studies and as a result of the characterization studies using F1, F2 and F3 formulations, <300 nm particle size have been observed.Nanoparticle-mediated substitution of miR-150 that had reduced expression in K562 leukemia cell model, reduced the expression of cell cycle control genes CDK2 CCNG2 and CDK6 7-fold and 2-fold, respectively. The expressions of TNFRSF9, TNF and DAPK1 genes that are functionary in apoptosis, were decreased 2-fold.Via nanoparticle-mediated substitution of miR-150 that has down-regulated expression in KU812 leukemia cell model, reduced the expression of cell cycle control genes CHEK2, CDK5RAP1, CCNG2 and CDKN1A 6- fold 5 fold and 2-fold, respectively. HRAS and MYC gene expressions were increased 2-fold. The expression of AVEN gene which is attendant in apoptosis was reduced 2-fold.Substitution of deregulated tumor suppressor miR-150 to leukemia cells with non-viral transfection yielded promising results for the treatment of leukemia. Supporting the data of our study with in vivo animal experiments, an additional treatment protocol will be achieved in the treatment of leukemia. It will introduce miRNA-based molecular therapy approach to the diagnosis of leukemia.