pGITRL aktarılan mezenkimal kök hücrelerin küçük hücreli akciğer kanserine in vitro etkisi ve altın nanopartiküllerle işaretlenmesi
In vitro effect of pGITRL transfected mesenchymal stem cells on small cell lung cancer and their labelling with gold nanoparticles
Yazar: ÇAĞLA ZÜBEYDE KÖPRÜ
Danışman: PROF. DR. PETEK KORKUSUZ ; DOÇ. DR. AYŞEN GÜNEL ÖZCAN
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Nanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2015
Konu: Biyoloji = Biology ; Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Glukokortikoidle indüklenen tümör nekrozis faktör reseptörü (GITR) ve ligandı GITRL, tümör nekrozis faktör (TNF) ailesi üyeleridir. GITR ve GITRL kanser mikroçevresinde birçok hücrede bulunmakta ve tümör davranışını düzenlemede rol oynayabilmektedir. Mezenkimal kök hücreler (MKH) hem mezenkimal hem de mezenkimal olmayan birçok dokuya farklanma özelliğinde olan erişkin kök hücrelerdir. İmmün yanıtı düzenleme özellikleri ve malign büyüme yerlerine spesifik göç kapasiteleri MKH'lerin hücresel araçlar olarak kullanılabileceğini ve böylece otoimmün hastalıklar ve kanser tedavisinde etkili olabileceklerini göstermektedir. Akciğer kanserlerinden çok malign ve agresiv gidişli bir tümör olan küçük hücreli akciğer kanserinin (KHAK) tedavisinde GITR ve ligandının etkileri hiç araştırılmamış ve bu amaçla MKH taşıyıcı sistem olarak hiç kullanılmamıştır.
Tez çalışması kapsamında GITRL ile transfekte edilen MKH'ler GITR eksprese eden (SCLC-21H) ve GITR eksprese etmeyen (NCI-H82) KHAK hücre hatlarıyla ko-kültüre edilerek tümör hücrelerinin proliferasyon ve apoptoz davranışları araştırıldı. İleride yapılacak in vivo çalışmalara yönelik olarak GITRL ifade eden MKH'ler altın nanopartiküller ile işaretlendi. Çalışmamızda ilk olarak kanser hücrelerinde ve MKH'lerde GITR ve GITRL protein ve mRNA ifadeleri araştırıldı. GITRL taşıyan plazmid ile MKH'lerin transfekte edilmesinde lipozomal sistemler ve elektroporasyon sistemi kullanılarak en etkili yöntem araştırıldı. Transfeksiyon sonucu hem geçici hem de kalıcı transgen taşıyan MKH'lerin karakterizasyonları yapılıp, SCLC-21H ve NCI-H82 hücre hatlarıyla ko-kültüre edilerek apoptoz, proliferasyon ve canlılıkları araştırıldı. Ayrıca MKH'ler altın nanopartiküller ile işaretlenerek hem tek başlarına hem de ko-kültür ortamında transmisyon elektron mikroskobunda görüntülenmeleri sağlandı. Sonuç olarak GITRL transgenini taşıyan MKH'lerin GITR ifade eden KHAK hücrelerinin çoğalma ve apoptoz davranışlarını değiştirebileceği saptandı.

Abstract:
Glucocorticoid induced tumor necrosis factor receptor (GITR) and its ligand GITRL are members of tumor necrosis factor (TNF) family members. GITR and GITRL found in many cells of cancer microenvironment and can modulate tumor behaviours. Mesenchymal stem cells (MSCs) are non-hemotopoietic stem cells that have capibility to differentiate both mesenchymal and non-mesenchymal origin of various tissues. The modulation of immune response and migration capibilities to the malign tissues makes them good candidates for using them as cellular vehicles for autoimmune and cancer therapy. GITR and GITRL interaction have not been investigated in small cell lung cancer (SCLC) which is an agressive and malign type of tumor. And MSCs have not been used as cellular vehicles.
In thesis study, the apoptosis and proliferation of tumor cells were investigated by co-culturing of GITRL transgene carrying MSCs and GITR expressing (SCLC-21H) and not expressing cell lines (NCI-H82). GITRL expressing MSCs were labeled with gold nanoparticles for the in vivo forthcoming studies. In our study, GITR and GITRL protein and mRNA levels were investigated in both MSCs and cancer cells. For MSCs transfection with GITRL, the most efficient system were assessed by using liposomal and electroporation systems. After transfection, both transient and stable transfected MSCs were characterized and co-cultured with SCLC-21H and NCI-H82 cell lines and studied for apoptosis, proliferation and viability. Additionally, they were labeled with gold nanoparticles both in co-culture environment and alone by transmission electron microscopy. In conclusion, GITRL expressing MSCs can change proliferative and apoptotic behaviours of GITR expressing SCLC.