Kanser hücrelerinde bromelain yüklü nanoparçacıkların antitümör aktivitesi
Antitumor activity of bromelain encapsulated nanoparticles on cancer cells
Yazar: EZGİ TUT
Danışman: DOÇ. DR. EMİN İLKER MEDİNE
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı / Biyoteknoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Kanser günümüzde yaygın olarak görülen genetik veya çevresel faktörlerden kaynaklanabilen bir hastalık grubudur, herhangi bir dokuda ortaya çıkabilmektedir ve metastaz yaparak çevre dokulara yayılabilmektedir. Kanserin birçok çeşidi vardır. Kanser tedavisi için birden fazla tedavi şekli mevcuttur ancak tedavi sürecinin sağlıklı hücrelere de zarar vermesi sebebi ile hastanın immün sisteminde zayıflama olmasına neden olmaktadır. Buna bağlı olarak son yıllarda nanoteknolojik çalışmalar ışığında akıllı ilaç olarak bilinen kanser hücresine hedeflenmiş ilaçlar dikkat çekmektedir. Niozom da bu çalışmalarda tercih edilen nanoparçacık sistemlerinden biridir. 
Bromelain ananas sapı veya meyvesinden elde edilen bir proteaz karışımıdır. Bromelain, yara ve dolaşım iyileştirme, anti enflamatuar ve immünomodüler etkileri sebebiyle yaygın olarak kullanılmaktadır. Son yıllarda yapılan çalışmalar ile de proteolitik aktivitesinden dolayı antikanser özellik taşıdığı birçok hücre çeşidinde gösterilmiştir. Bu çalışmada kadınlarda en sık görülen kanser çeşidi olan meme kanseri tedavisi için bromelain, niozomlara %32±2,9 verim ile enkapsüle edildi. Niozom enkapsülasyonu, bromelainin hedef bölgeye taşınması sırasında kimyasal ve fiziksel degradasyonu engelleyerek bromelainin enzimatik aktivitesini de korumuştur. Trastuzumab (herceptin) konjugasyonu ile niozom enkapsüle bromelainin HER2+ pozitif SKBR3 hücre hattına spesifik hedeflemesi gerçekleştirildi. Parçacık karakterizasyonu için DLS, FTIR, XPS, TEM cihazları kullanıldı. Boş niozomlar (Nio) 130±4 nm, Bromelain yüklü niozomlar (Nio-Br) 160±6 nm parçacık boyutu gösterdi. Parçaçık stabilizasyonu ile ilişkili olan zeta potansiyel değerinin bromelain yüklemesi ve trastuzumab konjugasyonu adımları ile arttığı görüldü. TEM analizi sonucu ile morfolojik olarak küresel ve hedeflenen boyutlarda yaklaşık 100nm boyutunda niozomların sentezlendiği gösterildi. FTIR ve XPS analizleri pegilasyonu ve trastuzumab konjugasyonunu doğrulamak için gerçekleştirildi.

Abstract:
Cancer is a group of diseases that can be caused by genetic or environmental factors, which are common today, can occur in any tissue and can spread to surrounding tissues by metastasis. In recent years, in the light of nanotechnological studies, cancer cell-targeted drugs known as smart drugs have attracted attention. Niosome is one of the preferred nanoparticle systems in these studies. 
Bromelain is a protease mixture obtained from the pineapple stem or fruit. In recent years, it has been shown in many cell types that it has anticancer properties due to its proteolytic activity. In this study, bromelain was encapsulated into niosomes with 32±2.9% efficiency for the treatment of breast cancer, which is the most common type of cancer in women. Niosome encapsulation, It also protected the enzymatic activity of bromelain by preventing chemical and physical degradation during transport of bromelain to the target site. Specific targeting of niosome-encapsulated bromelain to HER2+ positive SKBR3 cell line was performed by trastuzumab conjugation. DLS, FTIR, XPS, TEM were used for particle characterization. Empty niosomes (Nio) showed particle size of 130±4 nm, Bromelain loaded niosomes (Nio-Br) showed particle size of 160±6 nm. It was observed that the zeta potential value associated with particle stabilization increased with bromelain loading and trastuzumab conjugation steps. As a result of TEM analysis, it was shown that morphologically spherical and targeted sizes of niosomes of approximately 100nm were synthesized. FTIR and XPS analyzes were performed to confirm pegylation and trastuzumab conjugation.