HeLa kanser hücrelerini etiketlemek amacı ile lipid bazlı nanopartikül ile transfeksiyonu
Transfection of HeLa cancer cell line for labelling via lipid-based nanoparticles
Yazar: FATMA CEREN KIRMIZITAŞ
Danışman: DOÇ. DR. NELİSA TÜRKOĞLU ; DOÇ. DR. MURAT DEMİRBİLEK
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı / Moleküler Biyoloji ve Genetik  Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Bilim ve Teknoloji = Science and Technology ; Biyoloji = Biology ; Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Kanser, çağımızda dünyada ölümlerin ve hastanın yaşam kalitesi ve süresini düşüren en önemli hastalık olarak belirtilebilmektedir. Günümüzde geleneksel tedavi yöntemlerinin yetersiz kalması ve/veya yan etkilere sahip olması nedeni ile immünoterapi yöntemi geliştirilmiştir. Kanser immünoterapisi, kanser hücrelerinin yerini tespit etmek ve yok etmek için hastanın immün sisteminin güçlendirilmesine dayanan bir yöntemdir. Katı lipid nanopartiküller, 2000'li yılların başında geliştirilen başlıca gen aktarım çalışmalarında kullanılan kendine has avantaj ve dezavantajları olan bir taşıyıcı sistemlerdir. Nanopartiküllerin hedef hücreye aktarımı en az yapısı ve özellikleri kadar önemli olduğundan, hedef hücrenin özelliklerine uygun çeşitli ligandlar kullanılarak konjugasyonu ile hedeflendirilme yapılmaktadır.
Sunulan tez çalışmasında kanser immünoterapisinde kullanılmak üzere hedeflendirilmiş katı lipid nanopartiküllerin sentezlenmesi ve karaterizasyon çalışmalarının yapılmasıhedeflenmektedir. Ardından HeLa serviks kanseri hücre hattı üzerinde gen aktarım etkinliği, mutajenitesi ve oksidatif stresi belirlenmiştir. Oktadesilamin bazlı katı lipid nanopartiküller (ON), tekli emülsiyon (w/o) çözücü difüzyon yöntemiyle sentezlenmiştir. Nanopartiküllerin karakterizasyon çalışmalarının ardından uygun seçilen partikül ile folik asit konjugatı (OFAN) elde edilmiştir. Nanopartiküllerin zeta potansiyel değerleri, ortalama parçacık boyutu ve polidispersite indeksi (PDI) dinamik ışık saçılımı (DLS) yöntemi ile belirlenmiştir. Nanopartiküllerin morfolojik analizleri taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve atomik güç mikroskobu (AFM) ile belirlenmiştir. Partiküllerin yapısını oluşturan fonksiyonel gruplar ve kimyasal bağlar Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi (FT-IR) ile belirlenmiştir. Oktadesilamin ve folik asit bağlı oktadesilamin nanopartiküllerin hücre canlılığı MTT analizi ile tayin edilmiştir. Sentezlenen nanopartiküller ile transfer edilecek pEGFP N1-IL-6 plazmidi çoğaltılmış ve saflaştırılmıştır. HeLa serviks kanseri hücrelerine oktadesilamin ve folik asit bağlı oktadesilamin nanopartiküller ile gen aktarımı yapılarak transfeksiyon etkinliği değerlendirilmiştir. Transfeksiyon etkinliği 24 saat boyunca inverted mikroskop kullanılarak GFP ışımasının takip edilmesiylebelirlenmiştir. Gen aktarımı ile hücrelerde meydana gelen immün yanıtın değerlendirilebilmesi için transfekte edilmiş HeLa serviks kanseri hücreleri ile makrofajlara farklılaştırılmış THP-1 monosit hücreleri ko-kültür modeli oluşturulmuştur. 72 saatin ardından vasatlar toplanarak nanopartiküllerin antioksidan-oksidan kapasiteleri ve hücre döngüsüne olan etkileri ilgili ticari kitler kullanılarak değerlendirilmiştir.

Anahtar Kelimeler: İmmünoterapi, serviks kanseri, katı iipid nanopartikül, gen aktarımı

Abstract:
Cancer is the most critical disease that decreases the quality and duration of the patient's lifetime in every country in the world. Since these traditional treatments are inadequate and/or have side effects, immunotherapy is in demand as a new treatment method. Cancer immunotherapy is a method based on strengthening the patient's immune system to locate and destroy cancer cells.
In the last 20 years, scientists aimed to reduce the side effects of potential treatment methods with the integration of nanotechnology. Solid lipid nanoparticles that have its own advantages and disadvantages are the carrier systems used in gene transfer since the early 2000s. Since the targeting is the most critical issue. Nanoparticles conjugated with ligands to target cells.
In the presented thesis, we aimed to synthesize and characterize targeted solid lipid nanoparticles to be used in cancer immunotherapy. Then, the gene transfer activity, mutagenicity, and oxidative stress on the HeLa cervical cancer cell line was determined. Octadecylamine-based solid lipid nanoparticles (ON) were synthesized by a single emulsion (w / o) solvent diffusion method. Zeta potential values, particle size, and polydispersity index (PDI) of the nanoparticles using the dynamic light scattering (DLS) method. Morphological analysis of nanoparticles was determined by scanning electron microscopy (SEM) and atomic force microscopy (AFM). The functional groups and chemical the particles were determined by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR). Cytotoxicity of ON and OFAN were determined by MTT analysis. The cargo plasmid to be transferred was amplified and purified. Transfection efficiency was determined by monitoring GFP imaging using a fluorescence microscope for 24 hours. Transfected HeLa cervical cancer cells and THP-1 monocyte cells differentiated into macrophages were developed to create co-culture model The antioxidant-oxidant capacities of nanoparticles and their effects on cell cycle were evaluated.

Keywords: Immunotherapy, cervical cancer, solid lipid nanoparticles, gene delivery