Kopolimer ilaç konjugatlarının kemik kanseri hücreleri üzerine sitotoksisite, antitümör ve antimikrobiyal aktivitesinin araştırılması ve apoptoz sürecinin polimeraz zincir reaksiyonu ile belirlenmesi
Investigation of copolymer-drug conjugates cytotoxicity, antitumor, antimicrobial activities on bone cancer cell lines and determining apoptosis process by polymerase chain reaction
Yazar: TUĞÇE NAİME GEDİK
Danışman: PROF. DR. ÖMER POYRAZ
Cumhuriyet Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2016
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Antienfektif ajanlar = Anti infective agents ; Antineoplastik ajanlar = Antineoplastic agents ; Apoptozis = Apoptosis ; Kemik neoplazmları = Bone neoplasms ; Kopolimerler = Copolymers ; Neoplazmlar = Neoplasms ; İlaçlar = Drugs ; İlaçlar-araştırma safhasında = Drugs-investigational

Özet:
Tüm ölüm nedenlerine bakıldığında, kanser hastalıkları, hem erkeklerde hem de kadınlarda ikinci sırayı almaktadır. Kemik kanseriyse diğer kanser türlerine göre daha genç yaşlarda görülen ve göz ardı edilebilen bir kanser türüdür.
Çalışmamızda kullanılacak olan Maleik Anhidrit kopolimerinin anti-tümör aktivite, anti-viral aktivite, anti-bakteriyel aktivite, anti-fungal aktivite gibi oldukça fazla biyolojik aktivitesi bulunmaktadır. Apoptoz (fizyolojik hücre ölümü), hücre intiharı olarak da bilinen fizyolojik bir olaydır. 
Bizim çalışmamızda;  Maleik anhidrit alil fenil eter-hidroksiüre konjugatının (MAAFE-HX) antitümör, sitotoksisite ve antimikrobiyal aktivitesi araştırılmıştır. Antimikrobiyal ve antifungal aktiviteyi araştırmak için disk difüzyon yöntemi 5 kontrol mikroorganizma olan S. aureus (ATCC 25923), E. faecalis (ATCC 29212), Meticillin-Resistant Staphylococcus aureus (ATCC 43300), E. coli (ATCC 25922), P. aeruginosa (ATCC 27853), C. albicans (ATCC 10231) üzerinde uygulanmış; kopolimer ilaç konjugatımızın antimikrobiyal aktiviteye sahip olmadığı gözlenmiştir. İlaç(hidroksiüre) ve kopolimer ilaç uygulanan MG-63 kemik kanseri hücrelerine 24 saatlik inkübasyonun ardından XTT hücre canlılığı analizleri yapılmıştır. 
Konjugatın uygulandığı hücrelerde daha az canlı hücre olduğu görülmüştür. Buna göre konjugatın kemoterapi ilacına göre daha fazla antitümör aktiviteye sahip olduğu belirlenmiştir. 
Ayrıca hücrelerin apoptoza gitme durumlarını belirlemek için ise hedef genlerin ekspresyon seviyeleri gerçek  zamanlı kantitatif polimeraz zincir reaksiyonu( rt-PCR)  ile belirlenmiștir. Hedef genlerden fazla eksprese olması halinde apoptozu inhibe eden B hücre lenfoma-2(Bcl-2)'nin konjugat uygulanan hücrelerde sadece ilaç uygulanan hücrelere göre daha fazla baskılandığı görülmüştür. Diğer yandan kaspaz 3,7 ve apoptotik peptidaz aktive eden faktör-1(APAF-1) genlerinin ekspresyonlarının ise konjugat uygulanan hücrelerde ilaç uygulananlara göre indüklendiği belirlenmiştir. İlaç ve kopolimer ilaç konjugatı uygulanan hücrelerdeki bu fark ise anlamlı bulunmuştur(p<0.05).
Sonuç olarak  sentezlediğimiz kopolimer ilaç konjugatının MG-63 kemik kanseri hücreleri üzerine olan antitümör etkisinin ilaca göre anlamlı derecede yüksek olduğu  bulunmuştur. Aynı zamanda hücrelerin apoptoza gitme sürecinde etkili olan genlerinde konjugat uygulanmış hücrelerde ekspresyonlarının artarak, kanser hücrelerinin apoptoza gitmesini tetiklediği belirlenmiştir. Bu durum kopolimer ilaç modifikasyonlarının daha ayrıntılı bir şekilde araştırılmasının gelecekte kanser tedavileri için yeni bir umut olabileceğini göstermektedir.

Abstract:
When we investigate all the causes of death among women and men, cancer illness have listed on the second place. On the other hand, bone cancers are seen at young ages  in comparison with the other cancers and have been ignored.
Maleic anhydrit copolymers, which will be used in our study, have many biological activities like anti-tumoral, anti-viral, anti-bacterial and anti-fungal. Apoptosis is a physiological phenomena which is also known as self destruction of cell. To investigate the antimicrobial and antifungal activities; disc diffusion method was applied with S. aureus (ATCC 25923), E. faecalis (ATCC 29212), Meticillin-Resistant Staphylococcus aureus (ATCC 43300), E. coli (ATCC 25922), P. aeruginosa (ATCC 27853), C. albicans (ATCC 10231),  it was observed that our copolymer drug conjugate has no antimicrobial and antifungal activity.  After the 24 hours of incubation with drug and copolymer conjugate, XTT vitality test was performed on MG-63 osteosarcom cells. 
As a result of our studies, cells which was treated by copolymer drug conjugate showed less vitality. So it was stated that the cells which was treated by conjugate has  better antitumor activity than the cells which was treated by only drug. Also to investigate apoptosis mechanism and genes which are responsible from apoptosis, target genes expression levels were determined using Quantitative Real Time Polymerase Chain Reaction(rt-PCR).
B cell lenfoma-2(Bcl-2) expression, which inhibates apoptosis, seen downregulated on cells which was treated by copolymer drug conjugate. On the other hand, cells which was treated by conjugate, APAF-1, caspase 3 and 7 expression levels seen more upregulated so far as the cells which was treated by drug. Difference between cells which was treated by drug and cells which was treated by copolymer drug conjugate was found signifficant(p<0.05).
In conclusion; it was found that the copolymer drug conjugate which was synthesized has better antitumor effects than only drug on MG-63 osteosarcom cells. Furthermore, the genes which activates apoptosis was found upregulated on the cells which was treated by copolymer drug conjugate and triggered apoptosis. Thus to investigate copolymer conjugates better would help us to devolop promising cancer treatments on the future.