Mikroakışkan sistem ile eksozom izolasyonu ve kanser hücrelerini hedefleyen ilaç taşıyıcı sistem geliştirilmesi
Exosome isolation with microfluidic system and development of drug carrier system targeting cancer cells
Yazar: BENSU KOZAN
Danışman: PROF. DR. ÖZGE ÇEVİK
Aydın Adnan Menderes Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Biyoteknoloji = Biotechnology
Dizin: Eksozomlar = Exosomes ; Meme kanseri =

Özet:
Amaç: Meme kanserinde, üçlü negatif meme kanseri agresif ve klinik kötü prognoza sahip alt tipidir. Eksozomlar, hücrelerin haberleşmek amacıyla doğal olarak üretildikleri küçük boyutlu veziküller olup ilaç taşıyıcı sistem olarakda dikkat çekmektedir. Bu çalışmada Jurkat T-hücrelerinden salgılanan eksozomların mikroakışkan (MF) sistemle izole edilebilirliği ve eksozomlara paklitaksel (PTX) yüklemesinin meme kanseri üzerindeki etkilerinin araştırılması amaçlanmıştır.
Gereç ve Yöntem: Jurkat T-hücrelerinden eksozomlar salımı uyarılarak MF ve ultrasantrifüj ile izolasyonları yapıldı. Eksozomların boyut analizleri ve karakterizasyonları (CD63 ve CD81) yapıldıktan sonra elektroporasyonla PTX yüklendi. MDA-MB-231 hücreleri üzerinde Exo-PTX'in hücre canlılığı MTT yöntemi, apoptotik etkisi Annexin V-FITC-PI ve JC-1 boyaması ile flowsitometride analiz edildi. Exo-PTX'in migrasyon üzerindeki etkisi Boyden Chamber yöntemi ile ve kemokinler üzerindeki rolü CXCR4/CXCL12 gen ekspresyon analizi ile belirlendi.
Bulgular: Jurkat T hücrelerinden izole edilen eksozomların boyutlarının 100 nm altında olduğu ve CD63 ve CD81 belirteçlerini taşıdığı belirlendi. Exo-PTX'in (10μg/mL) ve PTX'in (15 nM) ve üzerindeki konsantrasyonlarda hücre canlılıklarını anlamlı bir şekilde azalttığı, erken ve geç apoptozda ise anlamlı bir artış olduğu, migrasyon yeteneklerinin azaltığı CXCR4/ CXCL12'nin gen ekspresyon düzeylerini baskıladığı belirlendi.
Sonuç: T lenfositleri gibi süspanse olan hücrelerin MF sistemlerde sabit boyutta eksozom izolasyonu büyük avantaj sağlayabilir. Jurkat eksozomları kemoterapik ajanların etkinliklerini korumaları ve hücre içerisine girişini sağlamak için metastazik kanserlerin tedavisinde kullanılabilir.

Anahtar kelimeler: Eksozom, Jurkat T hücresi, Meme Kanseri, Mikroakışkan sistem, Paklitaksel

Abstract:
Objective: In breast cancer, triple negative breast cancer is an aggressive subtype with a poor clinical prognosis. Exosomes are small-sized vesicles produced naturally by cells for communication purposes, and they also attract attention as a drug carrier system. This study aimed to investigate the isolation of exosomes secreted from Jurkat T cells with a microfluidic (MF) system and the effects of paclitaxel (PTX) loading on exosomes on breast cancer. 
Materials and methods: Exosomes were isolated from Jurkat T-cells by stimulating exosome relase using MF and ultracentrifugation. After size analysis and characterization (CD63 and CD81) of exosomes were performed, PTX was loaded by electroporation. Cell viability of Exo-PTX on MDA-MB-231 cells was analyzed by MTT method, and its apoptotic effect was analyzed by flow cytometry with Annexin V-FITC-PI and JC-1 staining. The effect of Exo-PTX on migration ability was determined by the Boyden Chamber method and its role on chemokines was determined by CXCR4/CXCL12 gene expression analysis. 
Results: Exosomes isolated from Jurkat T cells were determined to be below 100 nm in size and carry CD63 and CD81 markers. Exo-PTX (10μg/mL) and PTX (15 nM) and above concentrations significantly reduced cell viability, there was a significant increase in early and late apoptosis, decreased migration abilities and suppressed the gene expression levels of CXCR4/CXCL12 determined. Conclusion: Isolation of exosomes of fixed size in MF systems from suspended cells such as T lymphocytes can offers an advantage. Jurkat exosomes can be used in the treatment of metastatic cancers to maintain the effectiveness of chemotherapeutic agents and ensure their entry into the cell.

Keywords: Exosome, Jurkat T cell, Breast Cancer, Microfluidic system, Paclitaxel