Akciğer kanseri tedavisinde siRNA yüklü non-viral vektörlerle FGFR genlerinin hedeflenmesi
Targeting FGFR genes for treatment of lung cancer via siRNA loaded non-viral vectors
Yazar: AHMET İSMAİL ÖZKAN
Danışman: PROF. DR. VEYSEL TOLAN ; PROF. DR. ERSİN KILINÇ
Dicle Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Biyoloji = Biology
Dizin: Akciğer neoplazmları = Lung neoplasms ; Fibroblast büyüme faktörü = Fibroblast growth factor ; Lipozomlar = Liposomes ; siRNA = siRNA

Özet:
Bu çalışmamızda, FGFR1 siRNA ile birlikte MNPCA nanopartikülleri yüklü non-viral vektörlar olan lipozomlar yardımıyla FGFR1 geni hedeflenmiştir. İlk aşamada nanopartiküller sentezlenmiş, sitrik asit ile kaplanmış, manyetik özellikleri incelenmiş ve FTIR ve XRD karakterizasyonları yapılmıştır. İkinci aşamada  sentezlenmiş olan manyetik nanopartiküllerin antimikrobiyal ve antioksidan aktiviteleri incelenmiştir. Son aşamada, lipozomlar oluşturulmuş ve SEM ile görüntülenmiştir. FGFR1 mRNA'ları hedefleyecek olan MNPCA ve siRNA yüklü lipozomlar oluşturulmuş ve akciğer kanseri A549 hücre hattı üzerinde test edilmiştir. Hedefleme kapsamında sitotoksisite, apoptoz ve ROS miktarının belirlenmesi çalışmaları yapılmıştır. Elde edilen karakterizasyon sonuçlarına göre demiroksit nanopartiküllerinin sentezlendiği ve sitrik asit ile kaplanmış olduğu belirlenmiştir. Sentezlenen nanopartiküllerin mıknatısın bulunduğu tarafta toplanması, manyetik özelliğe sahip olduğunu göstermiştir. Ancak sentezlenen MNPCA'lar antimikrobiyal ve antioksidan bakımından herhangi bir aktivite göstermemişlerdir. Son aşamada lipozomların sferik yapıda oldukları SEM görüntüsü yardımı ile belirlenmiştir. MNPCA_siRNA yüklü lipozomların A549 hücre hattı üzerinde sitotoksik olduğu gözlenmiş, doza bağımlı olarak sitotoksik aktivitede artış göstermiş ve IC50 değeri de 46.86 ng/mL olarak hesaplanmıştır. Apoptoz çalışması sonucunda MNPCA_siRNA yüklü lipozom uygulanmış olan A549 hücre hattının apoptoza uğradığı belirlenmiştir. ROS miktarının belirlenmesi çalışması sonucunda, MNPCA_siRNA yüklü lipozomların uygulandığı A549 hücre hattında kontrole kıyasla ROS miktarında önemli derecede düşüş görülmüştür. Bu durumda MNPCA_siRNA yüklü lipozomların uygulandığı hücre hattının canlılığındaki azalma üzerinde ROS'un etkili olmadığı düşünülmektedir. Buna bağlı olarak post-transkripsiyonel düzeyde FGFR1 mRNA'nın, MNPCA_siRNA yüklü lipozomlar tarafından bloke edildiği düşünülmektedir. Sonuç olarak MNPCA_siRNA yüklü lipozomların, akciğer kanseri A549 hücre hattına başarılı bir şekilde transfekte olduğu ve herhangi bir ROS artışı göstermeden etkisini gösterdiği, bunun sebebinin de post-transkripsiyonel bir müdahalenin söz konusu olduğu düşünülmektedir.

Abstract:
In this study, the FGFR1 gene was targeted with liposomes, which are non-viral vectors loaded with MNPCA nanoparticles together with FGFR1 siRNA. In the first step, nanoparticles were synthesized, coated with citric acid, their magnetic properties were examined, and FTIR and XRD characterizations were made. In the second step, the antimicrobial and antioxidant activities of the synthesized magnetic nanoparticles were investigated. In the final step, liposomes were formed and visualized by SEM. MNPCA and siRNA-loaded liposomes to target FGFR1 mRNAs were constructed and tested on the lung cancer A549 cell line. Within the scope of targeting, studies were carried out to determine cytotoxicity, apoptosis and the amount of ROS. According to the obtained characterization results, it was determined that iron oxide nanoparticles were synthesized and coated with citric acid. The aggregation of the synthesized nanoparticles on the side of the magnet showed that they have magnetic properties. However, the synthesized MNPCAs did not show any activity in terms of antimicrobial and antioxidant. At the last step, the spherical structure of the liposomes was determined with the SEM image. Liposomes loaded with MNPCA_siRNA were observed to be cytotoxic on the A549 cell line, showed a dose-dependent increase in cytotoxic activity, and the IC50 value was calculated as 46.86 ng/mL. As a result of the apoptosis study, it was determined that the A549 cell line, which was applied MNPCA_siRNA loaded liposome, underwent apoptosis. As a result of the ROS quantification study, a significant decrease in the amount of ROS was observed in the A549 cell line to which MNPCA_siRNA loaded liposomes were applied, compared to the control. In this case, it is thought that ROS is not effective on the decrease in the viability of the cell line to which MNPCA_siRNA loaded liposomes are applied. Accordingly, at the post-transcriptional level, FGFR1 mRNA is thought to be blocked by liposomes loaded with MNPCA_siRNA. As a result, MNPCA_siRNA-loaded liposomes are thought to be successfully transfected into the lung cancer A549 cell line and show its effect without any increase in ROS, which is due to a post-transcriptional interference.