Farklı fonksiyonel gruplara sahip ‎kaliks[4]aren türevlerinin ‎hedeflendirilmiş antikanser ‎uygulamalarının ‎nanobiyoteknolojik yaklaşımla ‎geliştirilmesi
Improvement of targeted anticancer applications of ‎calix[4]aren derivatives with different functional ‎groups by nanobiotechnological approach
Yazar: KERİME KÜBRA ÇİNİ
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: Bilim ve Teknoloji = Science and Technology ; Biyoteknoloji = Biotechnology
Dizin: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Nanoteknoloji = Nanotechnology ; Sitotoksisite testleri-immünolojik = Cytotoxicity tests-immunologic

Özet:
Kanser, insanoğlu için ölümle sonuçlanan hastalıklardandır. Dünya çapındaki araştırmacılar, ‎sağlıklı hücreleri etkilemeden, seçici olarak kanseri hedef alacak en uygun tedaviyi arıyorlar. Kaliksaren ‎temelli moleküller bu açıdan oldukça umut vericidir ve hedefli tedavi için tercihli sitotoksisiteyi artırmak ‎için modifiye edilebilir. Bu çalışmada, piridinyum grupları ile fonksiyonlandırılmış kalix[4]aren ‎türevlerinin meme kanseri hücreleri üzerindeki tercihli sitotoksitesi incelenmiştir.‎
p-tert-bütilkaliks[4]arenler, farklı konumlarda (2, 3 ve 4 AMP) uygun prosedürlerle piridinyum ‎grubu ile türevlendirildi. İnsan meme adenokarsinoma hücreleri (MCF-7) ve sağlıklı fare fibroblastı ‎hücreleri (L929), maddelerin dozu maximum 500 µM olacak şekilde inkübe edildi. 24 saat ‎inkübasyondan sonra hücre proliferasyonu analizi, XTT metodu ile yapıldı. xCELLigence analiz sistemi ‎ile hücre canlılığı 180 saat boyunca incelendi. Hücre ölüm mekanizmasını incelemek için flow sitometri ‎analizi yapıldı.  ‎
XTT metodu ile elde edilen IC50 değerleri sırasıyla 2-3 ve 4 AMP için 391.40 µM, 40.96 µM ve ‎‎105.52 µM olarak bulundu. xCell sonucuna göre de piridinyum grup 3 pozisyonunda bulunan bileşik, 2 ‎ve 4 pozisyonlarına göre daha sitotoksik bulundu. L929 hücrelerine karşı, hem XTT hem de XCell ‎analizleri sonucunda sitotoksik etkinin bulunmadığı görüldü. Flow sitometri analizi sonucunda hücre ‎ölüm şekli olarak DOX'un %53.2 ile nekroza gittiği 3AMP'nin ise konsantrasyonu 25 µM'dan 50 µM'a ‎yükseldiğinde erken apoptoz  popülasyonu  %6.5'ten  %17.9'a yükseldiği görüldü. ‎
Bu çalışmada elde edilen sonuçlar, p-tert-butilkaliks[4]aren'in L929 hücrelerine kıyasla MCF-‎‎7'ye karşı tümöre pasif hedefleme yaparak in vitro sitotoksisitesinin, etkinliği kanıtlanmış antikanser ‎ilaçlarına alternatif, etkin ve güvenli kanser tedavisi için umut verici bir yaklaşım sunduğunu ortaya ‎koymuştur.‎

Abstract:
Cancer is one of the diseases that cause death for human beings. Researchers worldwide have ‎been searching for the optimal treatment that will selectively target cancer, without afflicting healthy ‎cells.. The calixarenes based molecules are highly promising in this respect and may be modified to ‎increase preferential cytotoxicity for targeted therapy. In this present study, the effect of derivation of  ‎calixarene by pyridinium groups on preferential cytotoxicity in breasr cancer cells were examined.‎
p-tert-butyl calix[4]arenes were functionalized with the pyridinium group by appropriate ‎procedures in different positions (AMP at positions 2,3 and 4). Human breast adenocarcinoma cells ‎‎(MCF-7)  and healthy mouse fibroblast cells (L929) were incubated with samples at maximum ‎concentrations 500 µM. After 24 hours of incubation, the cell proliferation analysis was performed by ‎XTT assay. xCELLigence analysis system were used to observe cell viability for 180 hours. Cell death ‎mechanisms were also observed by flow cytometry.‎
IC50 values were 391.40 µM, 40.96 µM and 105.52 µM for 2-3and 4 AMP, respectively in XTT ‎assay. The compound in the pyridinium group 3 position was also more cytotoxic than the 2 and 4 ‎positions in xCell analysis. Both XTT and xCell analysis revealed no cytotoxic effect against L929 cells. ‎As a result of flow cytometry analysis, it was observed that DOX had necrosis with 53.2% as cell death ‎and when the concentration of 3 AMPs increased from 25 µM to 50 uM, early apoptosis population ‎increased from 6.5% to 17.9%. ‎
The results obtained in this study showed that the in vitro cytotoxicity of p-tert-butyl calix[4] ‎aren which performing passive targeting to the tumor against MCF-7 compared to L929 cells offers a ‎promising approach for effective and safe cancer treatment as alternative to proven anticancer drugs.‎