İmmünokemoterapötik nanoplekslerin kolon kanseri tedavisinde etkinlik ve güvenliğinin in vitro - in vivo değerlendirilmesi
İn vitro- in vivo evaluation of immunochemotherapeutic nanoplexes effi̇cacy and safety for the treatment of colon cancers
Yazar: SAFİYE AKKIN
Danışman: PROF. DR. EREM BİLENSOY
Hacettepe Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmasötik Teknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Kolon hastalıkları = Colonic diseases ; Kolon neoplazmları = Colonic neoplasms ; Nanopleks = Nanoplex ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Siklodekstrinler = Cyclodextrins ; İlaç taşıyıcılar = Drug carriers ; İlaç tedavisi = Drug therapy ; İn vitro = In vitro ; İn vivo = In vivo

Özet:
Kolon kanseri tedavisinde cerrahiden sonra en sık kullanılan yöntem
kemoterapidir. Ancak kanser hücreleri, hayatta kalmak için immün sistem hücrelerinin
tanıma mekanizmasından kaçmakta ve farklılaşma yetenekleri ile kemoterapötiklere
karşı direnç geliştirmektedirler. Bu nedenle, kemoterapinin yanı sıra immünoterapinin
de kullanılmasının tedavinin etkinliğini artırabileceği bilinmektedir. Nanopleksler, zıt
yüklerin etkileşimine dayalı oluşan nano boyutlu sistemlerdir ve bu çalışmada
nanopleks yapısını oluşturmak için siklodekstrin (CD) polimeri, 5-Florourasil (5-FU)
ve İnterlökin-2 (IL-2) kullanılmıştır. Nanoplekslerin ortalama partikül büyüklükleri ve
dağılımı, yüzey yükü tayini, ilaç yükleme etkinliği, her iki etkin madde için farklı
ortamlarda salım profili belirleme ve çeşitli stabilite çalışmaları yapılmıştır.
Konvansiyonel hücre kültürü çalışmalarında CD polimerlerin güvenliliği hücre
proliferasyonuna etkisi ile belirlenmiştir. Ardından ilaç yüklü nanoplekslerin
etkinlikleri 2-boyutlu hücre kültürü ve gerçek zamanlı hücre canlılığı analizi ile
belirlenmiştir. 3-boyutlu hücre kültürü çalışmaları ile nanoplekslerin etkinliği hücre
canlılığı, immünohistokimyasal inceleme ve elektron mikroskobu incelemesi ile
belirlenmiştir. Yapılan in vivo çalışmalarla ise CD polimerlerin güvenlilikleri sağlıklı
farelerde tek doz intravenöz (i.v.) uygulama sonrası alınan kan örnekleri ile
belirlenmiştir. Son olarak, tümör indüklenen farelerde, nanoplekslerin antitümöral
etkinlikleri hayatta kalma oranı, metastaz ve immün cevap açısından belirlenmiştir.
Çalışmaların sonucunda, IL-2 ve 5-FU'yu birlikte taşıyan nanopleksler hazırlanmış ve
parenteral yoldan kolorektal immünokemoterapi açısından umut vaat eden bir model
ilaç taşıyıcı sistem ortaya konmuştur.
Anahtar kelimeler: immünokemoterapi, kolon kanseri, kombine ilaç taşınımı,
nanopleks, siklodekstrin

Abstract:
Chemotherapy is the most commonly used method
after surgery in the treatment of colon cancer. However, cancer cells escape the
recognition mechanism of immune system cells in to survive, developing resistance to
chemotherapeutics with their differentiation abilities. Therefore, it is believed that the
use of immunotherapy in combination with chemotherapy can increase the
effectiveness of the treatment. Nanoplexes were formed based on opposite charge
interaction of macromolecules as the nanocarrier system in this study and cyclodextrin
(CD) polymer, 5-Fluorouracil (5-FU) and Interleukin-2 (IL-2) were used to obtain
nanoplexes. Mean particle size, particle size distribution, surface charge, drug loading
capacity, drug release profile and stability of nanoplexes were analysed. Safety of CD
polymers was determined with cell culture. Then, the anticancer activities of the drug-
loaded nanoplexes were determined by 2-dimensional cell culture and real-time cell
viability. With 3-dimensional tumor culture studies that can reflect the
microenvironment of the tumor in vitro, the efficiency of nanoplexes was determined
by cell viability, immunohistochemical examination and electron microscopy
examination. The in vivo safety of CD polymers was determined by blood samples
obtained after a single dose intravenous (i.v.) administration in healthy mice. Finally,
in tumor-induced mice, the antitumoral activities of nanoplexes were determined in
terms of survival rate, metastasis and immune response parameters. As a result of the
studies, nanoplexes carrying IL-2 and 5-FU together were prepared and a promising
model drug delivery system was presented for future applications of parenteral
colorectal immunochemotherapy