Nanopartikül içerisine kapsüle edilen doksorubisin ve epoksomisin kombinasyonunun meme kanseri hücrelerine olan sitotoksik etkileri
The cytotoxic effects of nanoparticles encapsuled combination of doxorubicin and epoxomicin on breast cancer cells
Yazar: ERTAN KÜÇÜKSAYAN
Danışman: PROF. DR. TOMRİS ÖZBEN TOMASİ
Akdeniz Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Moleküler Tıp = Molecular Medicine
Dizin: Doksorubisin = Doxorubicin ; Epoxomicin = Epoxomicin ; Meme neoplazmları = Breast neoplasms ; Nanopartiküller = Nanoparticles ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Sitotoksisite = Cytotoxicity ; İlaçlara direnç = Drug resistance

Özet:
Amaç: Nanopartiküller (NP) içinde kapsüllenmiş kemoterapötik ilaçların doğrudan tümörlere ulaşması amacıyla meme kanserinde kullanılmaktadır. Bu yolla, normal hücrelerde ilaçların sitotoksik etkileri azaltılır ve kanser hücrelerinde ilaç direnci engellenir. Bu çalışmanın amacı, kemoterapötik maddeleri kapsülleyen NP'leri sentezlenerek kanser ve normal hücreler üzerindeki sitotoksik etkilerini araştırılmasıdır.
Yöntem: Doksorubisin (Dox) ve/veya Epoksomisin (Epo) yüklü Poli (laktik-ko-glikolik asit) (PLGA) NP'leri, modifiye o/o/w çift emülsiyon faz ayırma yöntemi kullanılarak hazırlandı. Sentezlenen NP'lerin fiziko kimyasal özellikleri, zetasizer ile boyut analizi ve zeta potansiyeli, taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile parçacık morfolojisi, termogravimetrik analiz (TGA) ile ağırlık kaybı, diferansiyel tarama kalorimetresi ile enerji değişimi (DSC) ve Fourier dönüşümü kızılötesi spektroskopi (FTIR) ile kimyasal bağ analizleri kullanılarak belirlendi. Ayrıca, sentezlenen NP'lerin sitotoksisite, apoptozis, apoptotik yollar ve ilaç direnci üzerindeki etkileri meme kanseri hücreleri (MCF-7) ve normal hücreler (HUVEC) kullanılarak oluşturulan in vitro hücre kültürleri modellerinde araştırıldı. 
Bulgular: Nanopartikül karakterizasyon analizleri Dox ve/veya Epo'in NP'ler içindeki varlığı başarıyla yüklenebildiği kanıtladı. Dox ve Epo yüklü NP'ler, serbest Dox ve Epo' den MCF-7 hücrelerine karşı daha sitotoksik olurken, normal HUVEC hücrelerine karşı serbest Dox ve Epo' e göre daha az sitotoksik olduğu bulundu. Sonuç olarak, Dox ve Epo yüklü NP'ler ilaç direncini azaltarak MCF-7 hücrelerinin sitotoksisitesini, apoptozisini, apoptotik yolların aktivasyonunu arttırdı.
Sonuç: İlaç kombinasyonlarını (Dox ve Epo) kapsayan nanopartiküller, çoklu ilaç direncinin ve normal dokulara toksisitenin üstesinden gelmek için klinikte potansiyel bir tedavi olarak uygulanabilir.

Abstract:
Objective: Delivery of chemotherapeutic drugs encapsulated in the nanoparticles (NPs) directly to the tumors has been used in breast cancer. This way, cytotoxic effects of drugs are reduced on normal cells and drug resistance is inhibited in cancer cells. In our study, we synthesized NPs encapsulating chemotherapeutics and investigated their cytotoxic effects on cancer and normal cells.
Method: Doxorubicin (Dox) and/or Epoxomicin (Epo) loaded Poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) NPs were prepared using a modified o/o/w double emulsion phase separation method. Physicochemical properties of the synthesized NPs were performed using size analysis and zeta potential with zetasizer, particle morphology with scanning electron microscopy (SEM), weight loss with thermogravimetric analysis (TGA), energy change with differential scanning calorimetry (DSC), and chemical bonds analysis with fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). Furthermore, the effects of synthesized NPs on cytotoxicity, apoptosis, apoptotic pathways, and drug resistance were investigated in vitro in cell cultures models created using breast cancer cells (MCF-7) and normal cells (HUVEC). 
Results: The presence of Dox and/or Epo within NPs was proven by these material characterization analyses, revealing that Dox and/or Epo could be successfully loaded into the nanoparticles. Dox and Epo loaded NPs are more cytotoxic than free Dox and Epo to MCF-7 cells while they are less cytotoxic than free Dox and Epo to normal HUVEC cells. As a result, Dox and Epo-loaded NPs reduced drug resistance and increased the cytotoxicity, apoptosis, and activation of apoptotic pathways in MCF-7 cells. 
Conclusion: Clinical projects applying nanoparticles encapsulating drug combinations (Dox and/or Epo) might be carried out as a potential treatment to overcome multidrug resistance and toxicity to normal tissues.