Nanoterapotik p-ter-butil kaliks[4] aren türevlerinin insan meme kanseri hücrelerindeki antikanser etkisinin moleküler mekanizmasının incelenmesi
Investigation of the molecular mechanism of anticancer effect of nanotherapeutics p-tert-butyl-calix[4] arene derivatives in human breast cancer cells
Yazar: EMİNE GÖK
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ PEMBEGÜL UYAR ARPACI ; PROF. DR. ŞEREF ERTUL
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Nanoteknoloji ve İleri Malzemeler Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Biyoloji = Biology ; Biyoteknoloji = Biotechnology ; Kimya = Chemistry

Özet:
Sağlıklı hücrelere zarar vermeden yalnızca kanser hücrelerini hedef alan yeni tedavi stratejileri geliştirmek son yıllarda oldukça önem kazanmıştır. Bir supramolekül olan kaliksaren (p-tert-bütilkaliks[4]aren) bu konuda oldukça umut vadeden bir adaydır ve yalnızca kanser hücrelerini hedef alan tedaviler için yeniden modifiye edilebilmektedir. Kaliksaren, kâse ya da koni şekilli sentetik supramoleküler makrosiklikler grubudur, metilen köprüleriyle bağlı fenol birimleri ve bir aldehitten oluşmaktadır.
Farklı fonksiyonel gruplar ile türevlendirilen 5.11.17.23-Tetra-tert-bütil-25,27-bis(2.3.4-aminometil-piridinamido)-26,28-dihidroksikliks[4]aren, uygun prosedürlerle sentezlendi. Sentezlenen bileşiklerin yapısı, 1H-NMR ve FT-IR analizleri yapılarak ile karakterize edildi. 
Bu çalışmada, farklı fonksiyonel gruplarla türevlendirilmiş olan p-ter-bütilkaliks[4]aren'in metastatik meme kanser hücre hattı olan MDA-MB-231 üzerinde antikanser etkisine bakıldı ve kontrol olarak sağlıklı meme hücresi MCF-10A kullanıldı. Hücreler 24 saat inkübasyon yapıldıktan sonra,  p-ter-bütilkaliks[4]aren'in farklı dozları ile muamele edildi. Hücrelerin zamana ve doza bağlı sitotoksisite analizleri XTT ve Gerçek Zamanlı Hücre Analiz (RTCA) metodları ile incelendi. Hücrelerin morfolojik analizi DAPI ve Phalloidin boyası ile konfokal mikroskopi analizi ile yapıldı. P-ter-bütilkaliks[4]aren türevlerinim meme kanseri hücreleri üzerindeki hücre ölüm mekanizmasını anlamak için flow sitometri analizi yapıldı. 
Bu çalışmada, kaliksarenin, metastatik meme kanseri hücrelerine karşı 3. pozisyonda ve 4.pozisyonda piridinyum grubunun modifikasyonu ile 3.pozisyonda 25 ila 60 µM konsantrasyona aralığında, 4.pozisyonda ise 25 ila 100 µM konsantrasyon aralığında etkin bir tercihli sitotoksisite gösterdiğini göstermektedir. 
Bu çalışmada bildirilen sonuçlar, p-ter-butilkaliks[4]aren türevlerinin MCF-10A hücreleri ile karşılaştırıldığında, MDA-MB-231 metastatik meme kanserine tümöre tercihli in vitro sitotoksik etkilerinin, güvenli kanser tedavisi için umut verici bir yaklaşım sunduğunu ortaya koymuştur.

Anahtar Kelimeler: Kaliksaren, Pasif Hedeflendirme, Sitotoksisite, RTCA

Abstract:
The search for new potent anticancer drugs that can only target cancer cells, rather than affecting normal tissues is very much commendable. Supramolecular Calixarene (p-tert-butylcalix[4]arene) is a highly promising candidate in this regard and could be modified to enhance preferential cytotoxicity for targeted therapy. Calixarenes are a family of bowl or cone shaped synthetic supramolecular macrocycles, composed of phenol units linked by methylene bridges through and an aldehyde.
5.11.17.23-Tetra-tert-butyl-25,27-bis(2,3,4-aminomethyl-pyridinamido)-2,6,28-dihydroxycycles [4] arene, which is derivatized with different functional groups, was synthesized by suitable procedures. The structure of the synthesized compounds was characterized by 1 H-NMR and FT-IR analyzes.
The effect of p-tert-butylcalix [4] aren derived from different functional groups on the metastatic breast cancer cell line MDA-MB-231 and the healthy breast cell MCF-10A was examined. After 24 hours of incubation the cells were treated with different doses of p-tert-butyl-calix [4] aren. Cytotoxicity analyzes of cells time and dose depended were examined by XTT and Real Time Cell Analysis (RTCA) methods. Morphological analysis of the cells was done by confocal microscopy analysis with DAPI and phalloidin staining. Flow cytometry analysis was performed to understand the mechanism of cell death on p-tert-butylkalyx [4] arene derivatives of breast cancer cells.
In this study, calixarene shows an effective preferential cytotoxicity against metastatic breast cancer cells in the range of 25 to 60 µM concentration in position 3 and in the range of 25 to 100 µM concentration in position 3 by modification of the pyridinium group in position 3 and position 4.
The results reported in this study demonstrated that tumor-preferential in-vitro cytotoxicity of p-tert-butylcalix[4]arene against MDA-MB-231 metastatic breast cancer over MCF-10A cells present a promising approach for efficient and safe cancer therapy.

Keywords: Calixaren, Passive Targeting, Cytotoxicity, RTCA