Tetrazolato ligandı ve platin kompleksinin in siliko yaklaşım ve in vitro genotoksisite yöntemleri ile preklinik güvenliliğinin değerlendirilmesi
Preclinical safety assessment of tetrazolato ligand and platin complex with in silico approach and in vitro genotoxicity methods
Yazar: FATMA OKUŞ
Danışman: PROF. DR. DENİZ YÜZBAŞIOĞLU ; PROF. DR. GONCA ÇAKMAK
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Genetik = Genetics
Dizin: Sitogenetik = Cytogenetics

Özet:
Kanser tedavisinde Pt(II) bazlı ilaçlar sıklıkla tercih edilmektedir. Ancak yan etkileri ve direnç mekanizmaları bu ilaçların kullanımını kısıtlamaktadır. Bu nedenle yeni ve toksisitesi düşük Pt(II) komplekslerinin sentezlenmesi önemlidir. Bu amaçla tez çalışmasının da dahil olduğu Tübitak ARDEB 1001 projesi kapsamında sentezlenip karakterizasyonu yapılmış olan tetrazolato ligandı ve Pt(II) kompleksinin biyolojik etkileri in vitro genotoksisite yöntemleri ile (Kromozomal anormallik, sitokinez blok mikronükleus ve komet testleri) araştırılmış, pozitif kontrol olarak cisplatin kullanılmıştır. In siliko kullanılarak DNA etkileşimleri ve preklinik güvenlilik değerlendirmesi kapsamında toksikolojik profillemesi yapılmıştır. Genotoksisite testlerinde kullanılacak konsantrasyonlara in siliko toksikoloji araçları kullanılarak belirlenen LD50 dozuna göre karar verilmiştir. Tetrazolato ligandının çalışılan konsantrasyonlarda (2,34; 4,68; 9,37; 18,75; 37,5 µg/mL) genotoksik ve sitotoksik etkisinin olmadığı belirlenmiştir. Pt(II) kompleksinin ise yüksek konsantrasyonlarda (18,75; 37,5µg/mL) cisplatine benzer genotoksik etkiye sahip olduğu belirlenmiştir. Moleküler doking çalışmaları farklı dizilimlere sahip DNA yapıları (PDB kodları: 8F2Y, 8F2W, 8F20, 1BNA) ile gerçekleştirilmiştir. Tetrazolato ligandı ve Pt(II) kompleksinin DNA afinitesi esnek kenetleme (doking) yönteminde sırasıyla -9,742 ve -7,967 kcal/mol (en yüksek) olarak belirlenmiştir. Preklinik güvenlilik kapsamında altı farklı in siliko araç kullanılmış ve tetrazolato ligandının genel olaral toksik olmadığı kanısına varılmıştır. Elde edilen sonuçlar tetrazolato ligandının hem in vitro hem de in siliko yaklaşımda düşük toksisite beklentisini karşıladığını işaret etmektedir. Pt(II) kompleksinin ise hem DNA afinitesi hem de in vitro genotoksisite verileri ileri çalışmalar için uygun bir kompleks olduğunu göstermiştir.

Abstract:
Pt(II) based drugs are frequently preferred in cancer treatment. However, side effects and resistance mechanisms limit the use of these drugs. Therefore, it is important to synthesize new Pt(II) complexes with low toxicity. For this purpose, the biological effects of the tetrazolato ligand and the Pt(II) complex, which were synthesized and characterized as part of the Tübitak ARDEB 1001 project, including the thesis study, were investigated by in vitro genotoxicity methods (Chromosomal abnormality, cytokinesis block micronucleus and comet tests), using cisplatin as a positive control. In silico methods were used for toxicological profiling within the scope of DNA interactions and preclinical safety assessment.  The concentrations to be used in genotoxicity tests were decided according to the LD50 dose determined using in silico toxicology tools. Tetrazolato ligand was found to have no genotoxic and cytotoxic effect at the concentrations studied (2.34; 4.68; 9.37; 18.75; 37.5µg/mL). Pt(II) complex was found to have a genotoxic effect similar to cisplatin at high concentrations (18.75 and 37.5 µg/mL). Molecular docking studies were carried out with DNA structures with different sequences (PDB codes: 8F2Y, 8F2W, 8F20, 1BNA). The DNA affinity of the tetrazolato ligand and Pt(II) complex was determined as -9.742 and -7.967 kcal/mol (highest), respectively, in the flexible docking method. Six different in silico tools were used for preclinical safety and the tetrazolato ligand was found to be generally non-toxic. The results obtained indicate that the tetrazolato ligand fulfils the expectation of low toxicity both in vitro and in silico approach. As for the Pt(II) complex, both DNA affinity and in vitro genotoxicity data indicate that it is a suitable complex for further studies.