Traıl dirençli glioblastoma tedavisi için eksozom aracılı mitokondriyal protein transferinin geliştirilmesi
Development of exsozom-mediated mitochondrial protein transfer for the treatment of trail – resistant glioblastoma
Yazar: TUĞBA CÜCELİ
Danışman: PROF. DR. ÖZGE ÇEVİK
Aydın Adnan Menderes Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Biyoteknoloji = Biotechnology ; Moleküler Tıp = Molecular Medicine
Dizin: Eksozomlar = Exosomes ; Glioblastoma = Glioblastoma ; Kan beyin bariyeri = Blood brain barrier ; Mitokondriler = Mitochondria ; Mitokondriyal proteinler = Mitochondrial proteins

Özet:
Amaç: Glioblastoma merkezi sinir sistemini etkileyen primer bir beyin tümörüdür.
Glioblastoma gibi merkezi sinir sistemi tümörlerinin tanı ve tedavisinde kan beyin bariyeri
aşılması gereken önemli bir engeldir. TRAIL apoptozu indükleyebilen ve kanser tedavisinde
kullanılan bir protein olup kanser direncinin gelişimine neden olabilmektedir. Eksozomlar kanbeyin 
bariyerini geçebilen ve hücrelerden salınan biyo veziküller olup tanı ve tedavide yaygın
olarak kullanılmaktadır. Bu çalışmada TRAIL direnci gelişen gliablastoma hücrelerinde
eksozom aracılı mitokondriyal proteinlerin transferinin gerçekleştireceği etki araştırılmıştır.
Gereç ve Yöntem: Çalışmada insan gliablastoma hücreleri (U87) kullanılarak eksozomlar
izole edilmiştir. Eksozomlar sağlıklı hücrelerden izole edildikten sonra mitokondriler ile
birlikte muamele edilmiştir ve bu şekilde mitokondriyal proteinlerin eksozomlar içerisine
geçişleri sağlanmıştır. U87 hücrelerinde TRAIL direnci geliştirilerek eksozom içerisindeki
mitokondrilerin hücreler üzerindeki canlılıkları, Ca+2 salınımı ve mitokondriyal memran
potansiyeli üzerindeki değişikliklerine bağlı apoptotik etkileri incelenmiştir.
Bulgular: Eksozomlar aracılığı ile taşınan mitokondriyal proteinlerin TRAIL dirençli U87
hücrelerinde hücre canlılığını anlamlı derecede azalttığı ve Ca+2 salınımını arttırdığı
bulunmuştur. Yapılan JC-1 boyamada eksozomlar aracılığı ile taşınan mitokondriyal
proteinlerin TRAIL dirençli U87 hücrelerinde membran potansiyelini azaltarak mitokondiyal
apoptozu hızlandırdığı tespit edilmiştir.
Sonuç: Sonuç olarak bu çalışmada eksozomların bir organelin proteinlerini fonksiyonlarını
kaybetmeden taşıyabildiği, TRAIL direnci gelişen glioblastoma hücrelerinde mitokondriyal
proteinlerin apoptozu indükleyerek tümör gelişimini baskılayabileceği gösterilmiştir.
Çalışmanın sonuçları gelecekte organel transplantasyonunda karşılaşılabilecek sorunların 
eksozomlar aracılığı ile aşılmasını sağlayabilir ve kan beyin bariyerini geçebilen eksozomların
taşıyabildikleri moleküller yeni tedavi yaklaşımları için katkıda bulunabilir.

Abstract:
Objective: Glioblastoma is a primary brain tumor affecting the central nervous system. The
blood-brain barrier is a significant obstacle to overcome in diagnosing and treating central
nervous system tumors such as glioblastoma. TRAIL is a protein that can induce apoptosis and
is used in cancer therapy, which may lead to cancer resistance development. Exosomes are 
biovesicles that can cross the blood-brain barrier, are released from cells, and are widely used in
diagnosis and treatment. This study investigated the effect of exosome-mediated transfer of
mitochondrial proteins in glioblastoma cells developing TRAIL resistance.
Material and Methods: Exosomes were isolated using human glioblastoma cells (U87) in the
study. Exosomes were isolated from healthy cells, and mitochondria were treated together to
ensure the migration of mitochondrial proteins into exosomes. By developing TRAIL resistance
in U87 cells, the apoptotic effects of mitochondrial proteins in the exosome due to changes in
viability, Ca+2 release, and mitochondrial membrane potential on cells were investigated.
Results: It was found that mitochondrial proteins transported via exosomes significantly
reduced cell viability and increased Ca+2 release in TRAIL-resistant U87 cells. Furthermore, in
JC-1 staining, it was determined that mitochondrial proteins transported via exosomes
accelerate mitochondrial apoptosis by reducing the membrane potential in TRAIL-resistant
U87 cells.
Conclusion: In conclusion, in this study, it has been shown that exosomes can carry the proteins
of an organelle without losing their functions and that mitochondrial proteins can suppress
tumor development by inducing apoptosis in glioblastoma cells with TRAIL resistance. The
study results can overcome the problems encountered in organelle transplantation in the future
using exosomes, and the molecules that can be carried by exosomes that can cross the bloodbrain barrier
 can contribute to new treatment approaches.