VEGF-CRISPR/Cas9 plasmidi taşıyan kitozan nanoplekslerinin sıçan meme tümörü modelinde terapötik etkinliğinin araştırılması
Investigation of the therapeutic efficacy of chitosan nanoplexes delivering VEGF-CRISPR-Cas9 plasmid in a rat mammary tumor model
Yazar: TUBA ÇANAK İPEK
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SUNA ÖZBAŞ
Marmara Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmasötik Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: CRISPR = CRISPR ; Hayvan deneyleri = Animal experimentation ; Kitosan = Chitosan ; Meme hastalıkları = Breast diseases ; Meme neoplazmları = Breast neoplasms ; Nanopleks = Nanoplex ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Plazmitler = Plasmids ; Sıçanlar = Rats ; Vasküler endotel büyüme faktörleri = Vascular endothelial growth factors

Özet:
Amaç: Vasküler endotelyal büyüme faktörü (VEGF), tümör anjiyogenezinde önemli
bir rol oynaması sebebiyle kanserde anti-anjiyogenik temelli meme kanseri gen
tedavisi için uygun bir araçtır. Gen tedavisinin başarılı olması için etkin bir taşıyıcı
sisteme ihtiyaç vardır. Bu tez çalışmasında, genomda VEGF geninin susturulması
amacıyla CRISPR-Cas9 plasmidi kitozan ve protamin ile nanopleks oluşturarak in
vitro ve in vivo etkinliği araştırılmıştır.
Gereç ve Yöntem: Bu amaçla, VEGF CRISPR-Cas9 kitozan/protamin
nanokompleksleri hazırlanarak karakterizasyonu yapılmış, nanokomplekslerin meme
kanseri hücre hatlarında transfeksiyonu incelenmiştir. Hazırlanan nanopleksler daha
sonra in vivo meme kanseri modelinde de değerlendirilmiştir.
Bulgular: In vitro transfeksiyon sonuçlarına göre her iki hücre hattında da VEGF
ekspresyonu anlamlı şekilde baskılanmıştır. Hücre hatlarında VEGF'in baskılanması
sonucunda insan göbek kordonu veni endotel hücresi invazyonu ve tüp oluşturma
kapasitesi azalmıştır. Ayrıca nanoplekslerin in vivoda tümör hacimlerini kontrole
kıyasla anlamlı derecede küçülttüğü görülmüştür.
Sonuç: Sonuç olarak geliştirilen nanoplekslerin gen susturma etkinliğine sahip
olduğu, meme kanserinde VEGF'in baskılanmasının anjiyogenezi, invazyonu ve
tümör büyümesini engellediği belirlenmiştir.
Anahtar Kelimeler: CRISPR-Cas9, VEGF, kitozan, protamin, anjiyogenez

Abstract:
Objective: Vascular endothelial growth factor (VEGF) is a suitable tool for antiangiogenic-based breast cancer gene therapy in cancer, as it plays an important role
in tumor angiogenesis. An effective delivery system is needed for gene therapy to be
successful. The aim of this thesis is VEGF CRIPSR-Cas9 plasmid in vitro and in
vivo efficiency by forming a nanoplex with chitosan and protamine in order to
silence the VEGF gene in the genome.
Material and Methods: For this purpose, VEGF CRISPR-Cas9 chitosan/protamine
nanocomplexes were prepared and characterized, and their transfection efficiency in
breast cancer cell lines was investigated. Then, these nanoplexes were evaluated in in
vivo breast cancer model.
Results: According to in vitro transfection results, VEGF expression was
significantly suppressed in both cell lines. As a result of the suppression of VEGF in
cell lines, human umbilical cord vein endothelial cell invasion and tube-forming
capacity are decreased. It was also observed that nanoplexes significantly reduced
tumor volumes in vivo compared to control.
Conclusion: As a result, it was determined that the developed nanoplexes have gene
silencing activity, and that the suppression of VEGF in breast cancer inhibits
angiogenesis, invasion and tumor growth.
Keywords: CRISPR-Cas9, VEGF, kitozan, protamin, angiogenesis