Metamfetamine  spesifik DNA aptamerinin  geliştirilmesi
Development of methamphetamine specific DNA aptamer
Yazar: EZGİ MAN
Danışman: DOÇ. DR. SERAP EVRAN
Ege Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Madde Bağımlılığı Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Uyuşturucu Alışkanlığı ve Alkolizm = Drug Addiction and Alcoholism
Dizin: Aptamerler = Aptamers ; Bağımlılık = Dependency ; DNA = DNA ; Madde bağımlılığı = Drug addiction ; Metamfetamin = Methamphetamine ; Narkotik bağımlılığı = Narcotic dependence

Özet:
Metamfetamin yaygın olarak kötüye kullanımı olan yüksek derecede bağımlılık yapan uyarıcı ve nörotoksik bir ilaçtır. Metamfetamin kötüye kullanımı birçok tıbbi, sosyal ve ekonomik sorun ile ilişkilendirilmektedir. Metamfetamin kötüye kullanımı, tüm dünyada giderek artan uluslararası bir sorun haline gelmiştir. Bağımlılık toplumun karşı karşıya olduğu en yaygın, pahalı ve zorlayıcı sağlık sorunlarından biridir. Bununla birlikte, amfetamin türevlerinin (metamfetamin vb.) üretimi ve kötüye kullanımı artarak devam etmektedir. Birleşmiş Milletler Uyuşturucu ve Suç Ofisi verilerine göre dünya genelinde metamfetamin kullanıcılarının sayısı, hem opiat hem de kokain kullanıcılarının sayısı ile yarışır durumdadır. Önceki çalışmalarda, idrar, kan ve saç gibi biyolojik örnekle laboratuvar testleri, uyuşturucu kullanımını doğrulamak amaçlı kullanılmıştır. Bununla birlikte, örnek toplama sırasında değiştirme ya da yerine koyma gibi birçok problem ortaya çıkmaktadır. Düşük hassasiyet ve seçicilik, operasyonel uygulama zorlukları ve toksik çözücülerin kullanımı gibi çeşitli sınırlamalar, metamfetamin analizleri için yeni ve pratik yöntemlerin geliştirilmesine duyulan ihtiyacı doğurmuştur. Bu sınırlamaların bir sonucu olarak, bu yöntemlere alternatif olabilecek metamfetaminin belirlenmesi için daha hızlı ve daha ucuz yöntemler geliştirmeye ihtiyaç duyulmaktadır.
Bu çalışmada, ssDNA aptamerleri GO-SELEX (Grafen Oksit-Ligandların Üstel Zenginleştirilmesi ve Sistematik Evrimi) yöntemi kullanılarak metamfetamin kullanımına karşı seçilmiştir. Aptamerler, dizilerine özgü üç boyutlu katlanmalarıyla hedeflerine oldukça yüksek afinite ve özgüllükle bağlanabilen tek iplikli DNA veya RNA oligonükleotidleridir. Aptamerler, üç boyutlu yapılarına bağlı olarak, tek bir molekülden karmaşık analit karışımına ve hücrelerden tüm organizmaya kadar birçok farklı ligand tipine bağlanacak şekilde geliştirilebilir. Küçük moleküller için aptamerlerin geliştirilmesi için en pratik ve seçici SELEX yöntemlerinden biri grafen oksit SELEX (GO-SELEX) 'dir. Bu çalışma kapsamında metamfetamin için geliştirilen aptamerler, izotermal titrasyon kalorimetrisi (ITC) ile karakterize edilmiştir. ITC analizi ile aptamerlerin hedef moleküle afiniteleri belirlenmiştir. Geliştirilmiş aptamerlerin seçiciliği ve afinitesi, biyolojik numunelerde  µM seviyesinde afinite ile metamfetamin molekülünün analizi için yeni aptasensörlerin geliştirilmesi için ümit vericidir.

Anahtar Sözcük: Aptamer, Madde Bağımlılığı, Metamfetamin, SELEX, GO-SELEX.

Abstract:
Methamphetamine is a widely abused and highly addictive psychostimulant and neurotoxic drug. There are many medical, social and economic problems associated with methamphetamine abuse. Abuse of methamphetamine has become a growing international problem all over the world. Addiction is one of the most common, expensive and challenging health problems facing society. However, production and abuse of amphetamine derivatives (methamphetamine etc.) continues to increase. According to the United Nations Office on Drugs and Crime the number of methamphetamine users worldwide is close to the number of both opiate and cocaine users. In previous studies, laboratory tests of biological samples such as urine, blood and hair have been used to test drug abuse. However, many problems of sample obtaining difficulties and risk of adulteration or alteration appear. Various limitations such as low sensitivity and selectivity, operational implementation challenges and the use of toxic solvents have led to the need for the development of new and practical methods for methamphetamine analyses. As result of such limitations, there is a need to develop faster and cheaper methods to determine methamphetamine which may be an alternative to these methods.
In this study, ssDNA aptamers were selected against methamphetamine by using GO-SELEX (Graphene-Oxide Systematic Evolution of Ligands by Exponential Enrichment) method. Aptamers are single-stranded DNA or RNA oligonucleotides that can bind with high affinity and specificity to their targets with their three-dimensional folding specific to their sequence. Aptamers can be developed to bind to many different ligand types, from a single molecule to complex analyte mixture and from cells to a whole organism, depending on their three-dimensional structure. One of the most practical and selective SELEX methods for the development of aptamers for small molecules is graphene-oxide SELEX (GO-SELEX). Within the framework of this study, aptamers developed for methamphetamine were characterized by isothermal titration calorimetry (ITC). The selectivity and affinity of the developed aptamers is promising for the development of novel aptasensors for the analysis of the methamphetamine molecule with µM level affinity in biological samples.

Key Words: Methamphetamine, Drug Abusing, Aptamer, SELEX, GO-SELEX.