Nanoparçacık terapi yaklaşımlarının meme kanser mekanistiği üzerindeki etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of nanoparticle therapy approaches on breast cancer mechanics
Yazar: BETÜL ÜZÜLMEZ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ GÜLCİHAN GÜLSEREN
Konya Gıda ve Tarım Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology
Dizin: Antikanser = Anticancer ; Deksametazon = Dexamethasone ; Fullerenler = Fullerenes ; Nano parçacık = Nano particles

Özet:
Kanser dünyada ölümlerin büyük bir çoğunluğunun sebebi olarak tedavi arayışlarının her geçen gün artarak devam ettiği bir hastalık sınıfıdır. Bu nedenle araştırmalar terapötik ajanın başarısının artırılması için rasyonel ilaç tasarımları üzerine yoğunlaştırılmıştır. Bu araştırmalar doğrultusunda nanobiyoteknolojik gelişmeler sayesinde kemoterapötiklerin güvenli ve etkili sunumu ile uzun yarılanma ömrü, doku hedefleme, çoklu ajan sunumu ve düşürülmüş sistemik toksisite gibi başarılı yaklaşımlar ortaya koyulmuştur. Ancak, kanser gibi karmaşık hastalıkların nanoparçacıklara olan yanıtları kanser türüne ve mikroçevresine bağlı olarak her zaman aynı olmamaktadır. Bu sebeple literatürde antikanser, antimetastatik, antioksidatif, doku koruyucu gibi farklı özellikleri rapor edilmiş suda çözünür özellikteki fullerenol molekülü, nanomalzeme-kanser mekanistiğini araştırmak üzere seçilmiş ve nanoparçacık kanserli hücre etkileşimi direkt olarak incelenmiştir. Buna ek olarak klinikte, sağlıklı dokuların kemoterapi yan etkilerinden korunması ve kanserli dokulara ilaç penetrasyonunun artırılması etkileri ile kullanılan bir glikokortikoid olan deksametazon, nanoparçacık-hücre etkileşimini arttırmak üzere fullerenol ile birlikte uygulanmıştır. Bu ikili terapötik modelin birlikte uygulanmasının kanser hücre türleri üzerindeki etkileri farklı patolojik özellikteki iki meme kanseri hücre hattı MCF-7 ve MDA-MB-231 üzerinde araştırılmıştır. Hücreler üzerinde doza, maruziyet süresine, hücre tipine göre değişen hücresel ölüm ve hayatta kalma mekanizmaları, farklı hücresel sinyallerin aktivasyonu üzerinden açıklanmış ve gen ifadesi analizleriyle değerlendirilmiştir. Bu çalışmalar neticesinde nanoparçacıkların farklı hücre türlerinde tamamen farklı yanıtlara sebep olduğu gösterilmiş ve bu çalışmalar neticesinde en ilginç bulgu olarak kanser doku sferoitleri oluşturmak için yeni bir metot geliştirilmiştir.

Abstract:
Cancer is a class of diseases in which the research for treatment continues to increase day by day as the cause of the majority of deaths in the world. Therefore researches are focused on rational drug designs to increase the success of the therapeutic agent. In line with these studies, nanobiotechnological advances have been made, and thus, successful approaches such as safe and effective delivery of chemotherapeutics, long half-life, tissue targeting, multi-agent delivery and reduced systemic toxicity have been revealed. In contrast, the responses of complex diseases to nanoparticles are not always the same depending on the cancer type and microenvironment. Hence, in this thesis, watersoluble fullerenol molecule was chosen to investigate nanomaterial-cancer mechanics, since this nanomolecule has been reported with different functions such as anticancer agent, metastasis suppressor, antioxidative, and cytoprotective in different studies. In addition to fullerenol molecules, the combined treatment of dexamethasone, a glucocorticoid used in the clinic such as protecting healthy tissues from chemotherapy side effects and increasing drug penetration into cancerous tissues, effects on cancer cells of two breast cancer cell lines MCF-7 and MDA-MB-231 with different pathological characteristics. Different experimental combination were created and effects on cells varying according to dose, exposure time and cell type were recorded. The resulting cellular death and survival mechanisms were explained through the activation of different cellular signals and evaluated by gene expression analyses. As a result of these studies, it has been shown that nanoparticles cause completely different responses in different cell types. Moreover, these finding initiated a new investigation area and method development, a new procedure has been developed to create cancer tissue spheroids from obtained outcomes of this study.