Akciğer kanseri tedavisine yönelik gen materyali yüklü nanotaşıyıcı sistemlerin geliştirilmesi ve karakterizasyonları
Development and characterization of gene material loaded nanocarrier systems for lung cancer treatment
Yazar: GÖKBEN ŞAHİN
Danışman: DOÇ. DR. AYCA YILDIZ PEKÖZ
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmasötik Teknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Akciğer hastalıkları = Lung diseases ; Akciğer neoplazmları = Lung neoplasms ; Genler = Genes ; Nanopartiküller = Nanoparticles ; Nanotaşıyıcılar = Nanocomponents ; Neoplazmlar = Neoplasms

Özet:
Kanser, bir genetik kusur hastalığıdır. Gen tedavisi, kanserde hedefe yönelik tedavi yaklaşımlarından biri olup, hastalığın genetik nedenini ortadan kaldırma potansiyeline sahiptir. Bir tür kodlamayan RNA olan, lncRNA-UCA1'in akciğer kanserinde yüksek oranda eksprese olduğu keşfedilmiştir. Bu tez çalışmasının amacı, içerdiği antisens oligonükleotitler (GapmeR'ler) sayesinde, lncRNA-UCA1 seviyesinin düşürülmesini sağlayan ve böylelikle akciğer kanserinde etkili olabilecek kitozan nanopartiküllerin geliştirilmesi ve karakterizasyonunun yapılmasıdır. Nanopartiküller, kitozan ve tripolifosfat biraraya getirilerek, iyonik jelasyon yöntemiyle hazırlanmıştır. Boş nanopartiküller, bazı formülasyon parametreleri değiştirilerek, partikül boyutu ve zeta potansiyel açısından optimize edilmiştir. Boş nanopartikül dispersiyonları için en uygun saklama sıcaklığının 5°C ± 3°C olduğu görülmüştür. Optimizasyon ve dispersiyon stabilitesi çalışmaları sonucunda formülasyon parametrelerine ait seçilen değerler, kitozan/tripolifosfat kütle oranı [5.0:1], kitozan çözelti pH'sı 4.0 ve karıştırma hızı 600 rpm'dir. Partikül boyutu ve zeta potansiyel değerleri boş nanopartiküller için 164,90±2,51 nm ve 39,60±0,81 mV; seçilen GapmeR standardını içeren nanopartiküller için ise 149,00±0,36 nm ve +32,20±0,87 mV'tur. Enkapsülasyon etkinliği %99.42 ± 1.10 olarak bulunmuştur. Agaroz jel elektroforezi çalışması, kitozan nanopartiküller ve GapmeR'ler arasındaki afinitenin, iyi derecede olduğunu göstermiştir. Nanopartiküllerin, uygulandığı konsantrasyonda, Calu-3 hücrelerine sitotoksik olmadığı gösterilmiştir. Konfokal mikroskopi çalışmasında GapmeR'lerin hücre içine alındığı görülmüştür. GapmeR içeren nanopartikül uygulaması, kontrol gruplarına göre lncRNA-UCA1 seviyesinde ancak 72 saat sonunda anlamlı bir düşüş sağlamıştır.

Abstract:
Cancer is a genetic defect disease. Gene therapy is one of the targeted treatment approaches in cancer and has the potential to eliminate the genetic cause of the disease. It has been discovered that lncRNA-UCA1, a type of non-coding RNA, is highly expressed in lung cancer. The aim of this thesis is to develop and characterize chitosan nanoparticles, which, thanks to the antisense oligonucleotides (GapmeRs) they contain, reduce the level of lncRNA-UCA1 and thus may be effective in lung cancer. Nanoparticles were prepared by ionic gelation method by combining chitosan and tripolyphosphate. Unloaded nanoparticles were optimized in terms of particle size and zeta potential by changing some formulation parameters. The optimum storage temperature for unloaded nanoparticle dispersions was found to be 5°C ± 3°C. As a result of optimization and dispersion stability studies, the selected values of the formulation parameters were chitosan/tripolyphosphate mass ratio [5.0:1], chitosan solution pH 4.0 and stirring speed 600 rpm. Particle size and zeta potential values were 164.90±2.51 nm and 39.60±0.81 mV for unloaded nanoparticles; 149.00±0.36 nm and +32.20±0.87 mV for GapmeR loaded nanoparticles. The encapsulation efficiency is 99.42 ± 1.10%. Agarose gel electrophoresis showed that chitosan nanoparticles and GapmeRs have good affinity. It has been shown that the nanoparticles are not cytotoxic to Calu-3 cells at the applied concentration. In the confocal microscopy study, it was observed that GapmeRs were taken into the cells. GapmeR-loaded nanoparticle application resulted in a significant decrease in lncRNA-UCA1 level only after 72 hours compared to the control groups.