Meme kanseri (MCF-7) hücre hattında LC/MS temelli metabolomik ve lipidomik çalışmalar
Metabolomics and lipidomics studies based on LC/MS in breast cancer (MCF-7) cell line
Yazar: OZAN KAPLAN
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA ÇELEBİER
Hacettepe Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Analitik Kimya Ana Bilim Dalı / Analitik Kimya Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology ; Kimya = Chemistry
Dizin: Analitik kimya = Analytical chemistry ; Kimya teknikleri-analitik = Chemistry techniques-analytical ; Kütle spektroskopisi = Mass spectroscopy ; Yüksek basınç sıvı kromatografisi =

Özet:
Bu tez çalışmasında beş farklı ilaç taşıyıcı nanopartikülün paklitaksel yüklü ve yalın hallerinin MCF-7 kanser hücre hatları üzerindeki etkileri sıvı kromatografisi-kütle spektrometresi (LC/MS) temelli metabolomik, lipidomik ve kısa zincirli yağ asitleri yöntemleri kullanılarak incelenmiştir.  Çalışmaların ilk basamağında iki farklı hücre liziz yönteminin karşılaştırılması amacıyla MCF-7 insan meme kanseri hücre hattı örneklerinden elde edilen lizatlar metabolom düzeyinde incelenmiştir. Çalışmanın ikinci basamağında metabolomik veri işleme yöntemlerinin karşılaştırılması amacıyla homojen bir biyolojik materyal olarak insan kan plazmasından yararlanılmış ve model bir hastalık (ektopik gebelik) seçilerek hastalarından toplanan plazma örneklerinde gerçekleştirilen metabolomik çalışmadan elde edilen deneysel veriler iki farklı veri işleme modeli kullanılarak değerlendirilmiş ve sonuçlar tartışılmıştır. İlk iki basamaktan elde edilen bilgiler ışığında çalışmanın üçüncü basamağında paklitaksel yüklü ve paklitaksel yüklenmemiş beş farklı nanopartikülün MCF-7 kanser hücre hatları üzerine tatbiki gerçekleştirilmiş ve elde edilen lizatlar arasındaki farklılıklar LC/MS temelli omik yaklaşımlar ile incelenmiştir.  Elde edilen bulgular, farklı nanopartiküllerin paklitaksel yüklü ve yüklü olmayan hallerinin farklı biyokimyasal süreçleri aktive ettiği ve de ilaç taşıyıcı nanosistemler için etkin maddenin biyokimyasal aktivitesinin taşıyıcı sistemden bağımsız olarak değerlendirilmemesi gerektiğini göstermiştir. Bu çalışmada geliştirilen LC/MS temelli metabolomik ve lipidomik yaklaşımlar ileride gerçekleştirilecek olan biyolojik materyal analizlerine kolaylıkla aktarılabilecektir.

Abstract:
In this thesis, the effects of five different drug carrier nanoparticles, both loaded and unloaded with paclitaxel, on MCF-7 cancer cell lines were investigated using liquid chromatography-mass spectrometry (LC/MS)-based metabolomics, lipidomics, and short-chain fatty acids comparison methods. In the first stage of the study, lysates obtained from MCF-7 human breast cancer cell line samples were examined at the metabolome level to compare two different cell lysis methods. In the second stage of the study, metabolomic data processing methods were compared using human blood plasma as a homogeneous biological material, and experimental data obtained from a metabolomic study conducted on plasma samples collected from patients with a model disease (ectopic pregnancy) were evaluated using two different data processing models, and the results were discussed. Based on the information obtained from the first two stages, in the third stage of the study, the application of five different nanoparticles, both loaded and unloaded with paclitaxel, on MCF-7 cancer cell lines was carried out, and the differences between the obtained lysates were examined using LC/MS-based omics approaches. The findings showed that different nanoparticles, both loaded and unloaded with paclitaxel, activated different biochemical processes and that the biochemical activity of the active ingredient should not be evaluated independently of the carrier system in drug carrier nanosystems. The LC/MS-based metabolomic and lipidomic approaches developed in this study can be easily transferred to future biological material analyses.