Fı̇tohemaglutı̇nı̇n ve anti-CD3&anti-CD28tabanlı CD19 spesifik car-t hücre üretimlerinin in vitro ve in vivo etkinliklerinin araştırılması
Investigation of in vitro and in vi̇vo effects of phytohemagglutinin and anti-CD3&anti-CD28 based CD19 specific car-t cell production
Yazar: BERRANUR SERT
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ CİHAN TAŞTAN
Üsküdar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoloji Ana Bilim Dalı / Moleküler Biyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyoloji = Biology ; Genetik = Genetics ; Onkoloji = Oncology

Özet:
Kanser, dünya genelinde ölümlerin önde gelen nedenlerinden biridir ve 2020 yılında Uluslararası Kanser Araştırma Ajansı'nın (IARC) yaptığı çalışmada kanserle ilgili yaklaşık 10 milyon ölüm rapor edilmiştir. Mevcut kemoterapi ve radyasyon gibi geleneksel kanser tedavileri etkili olsa da sağlıklı hücrelere zarar vermekte ve ciddi yan etkilere neden olmaktadır. Son yıllarda lösemi/lenfoma kanseri olan hastalara umut sağlayan önemli gelişmelerden biri ise, süregelen bu geleneksel yöntemlerin aksine kanserin tedavisi için hastanın kendi vücudundan veya bir donörden alınan hücrelerin kullanımını içermektedir. Kimerik Antijen Reseptör T (CAR-T) hücre terapisi, kanser tedavisi için yenilikçi bir immünoterapötik yaklaşım olarak büyük bir umut vaat etmektedir. CAR-T hücre tedavisi, T hücrelerini genetik mühendislik yoluyla kanser hücrelerinin yüzeyindeki belirli antijenleri tanıyan ve bağlanan CAR'ları ifade etmelerini içeren bir tür immünoterapidir. Literatür çalışmaları, merkezi bellek T hücreleri (TCM) ve kök hücre benzeri bellek T hücreleri (TSCM) oranlarının CAR-T hücre popülasyonu içinde yüksek olmasının immünoterapinin etkinliği için önemli olduğunu göstermektedir. Bu nedenle, CAR-T hücrelerinin uzun süreli ve sitotoksik (anti-tümör) etkili kalabilmesini sağlamak amacıyla CAR eksprese eden TCM ve TSCM hücre popülasyonlarının arttırılması hedeflenmektedir. Söz konusu tezdeki amaç ise CD19 spesifik CAR-T hücrelerini aktifleştirme yönteminde, Fitohemaglutinin (PHA) veya anti-CD3&anti-CD28, yapılacak değişikliklerle uzun süreli stabil ve sitotoksik etkin CAR-T hücre üretim yöntemi geliştirilmesidir. T hücrelerinin zarlarına bağlanan ve metabolik aktiviteyi artıran PHA kullanılarak üretilen CAR-T hücrelerinin stabilitesi ve etkinliğinin, anti-CD3/anti-CD28 ile çoğaltılan CAR-T hücreleri ile kıyaslanması hedeflenmiştir. Bu tez kapsamında, CD19+ Akut Lenfoblastik Lösemi (ALL)'ye karşı geliştirilen CAR-T hücrelerinin in vitro ve in vivo modelde etkinlik ve stabilitesi değerlendirilerek in vivo kanserli hayvan modelinde sağkalım süresini uzatmak ve kanser relaps olasılığını azaltmak hedeflenmektedir. Tez kapsamında elde edilen bulgular, CAR-T hücre üretiminde PHA'nın geleneksel yönteme kıyasla bir kostimülasyon yöntemi olarak kullanılmasının potansiyel faydalarını vurgulayarak, bu yöntemin CAR-T hücrelerinin stabilite ve kalıcılığını artırmak için umut vaat eden bir strateji sunabileceğini göstermektedir. Bu sonuçlar, kanser tedavisi için daha etkili ve kalıcı immünoterapötik yaklaşımların geliştirilmesine dair değerli öngörüler sunmaktadır. PHA ile aktive edilen CAR-T hücreleri, klinik uygulamalarda kanser immünoterapisini ilerletmek için etkileyici bir terapötik seçenek sunabilir.

Abstract:
Cancer, being one of the leading causes of mortality worldwide, accounted for approximately 10 million deaths according to a study conducted by the International Agency for Research on Cancer (IARC) in 2020. While conventional cancer treatments such as chemotherapy and radiation are effective, they often result in damage to healthy cells and entail significant side effects. In recent years, a significant development offering hope to patients with leukemia/lymphoma cancer is the utilization of cells sourced either from the patient's own body or from a donor, in contrast to the ongoing conventional methods. Chimeric Antigen Receptor T (CAR-T) cell therapy presents a promising innovative immunotherapeutic approach for cancer treatment. CAR-T cell therapy involves the genetic engineering of T cells to express chimeric antigen receptors (CARs) capable of recognizing and binding specific antigens on the surface of cancer cells. Literature studies indicate that high levels of central memory T cells (TCM) and stem cell-like memory T cells (TSCM) within the CAR-T cell population are crucial for the effectiveness of immunotherapy. Therefore, the aim is to increase the populations of CAR-expressing TCM and TSCM cells to ensure the long-term cytotoxic (anti-tumor) efficacy of CAR-T cells. The objective of the present thesis is to develop a method for producing CAR-T cells targeting CD19 with modifications in the activation method, either using Phytohemagglutinin (PHA) or anti-CD3&anti-CD28, to achieve a long-lasting stable and cytotoxic CAR-T cell production. The stability and effectiveness of CAR-T cells produced using PHA, which binds to the membranes of T cells and enhances metabolic activity, will be compared with CAR-T cells amplified using anti-CD3/anti-CD28. Within the scope of this thesis, the effectiveness and stability of CAR-T cells developed against CD19+ Acute Lymphoblastic Leukemia (ALL) will be evaluated in vitro and in vivo models, with the aim of extending survival time in an in vivo cancer animal model and reducing the likelihood of cancer relapse. The findings obtained within the scope of this thesis emphasize the potential benefits of using PHA as a co-stimulation method compared to the traditional approach in activating CD19-specific CAR-T cells, suggesting that this method could offer a promising strategy to enhance the stability and persistence of CAR-T cells. These results provide valuable insights into the development of more effective and durable immunotherapeutic approaches for cancer treatment. PHA-activated CAR-T cells may offer an impressive therapeutic option to advance cancer immunotherapy in clinical applications.