İnsan retina pigment epiteli hücre kültüründe (ARPE-19) anti-VEGF ilaçların(bevacizumab, ranibizumab, aflibercept) sitotoksisite derecelerinin belirlenmesi ve oluşturdukları oksidatif stresin total antioksidan kapasite çalışılarak ölçülmesi
Determination of cytotoxicity levels of anti-vegf drugs (bevacizumab, ranibizumab, aflibercept) in human retinal pigment epithelial cell culture (ARPE-19) and measurement of oxidative stress produced by total antioxidant capacity
Yazar: SHARGIYYA BAYRAMOVA
Danışman: DOÇ. DR. NİL İREM UÇGUN ZEKİ FİKRET
Sağlık Bilimleri Üniversitesi / Ankara Numune Eğitim ve Araştırma Hastanesi / Göz Hastalıkları Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2018
Konu: Göz Hastalıkları = Eye Diseases
Dizin: Aflibersept = Aflibercept ; Antioksidanlar = Antioxidants ; Bevacizumab = Bevacizumab ; Lipid peroksidasyonu = Lipid peroxidation ; Malondialdehit = Malondialdehyde ; Oksidatif stres = Oxidative stress ; Ranibizumab = Ranibizumab ; Retina pigmentleri = Retinal pigments ; Sitotoksisite = Cytotoxicity ; Vasküler endotel büyüme faktörleri = Vascular endothelial growth factors

Özet:
Amaç:Anti-VEGF etkili ilaçlardanAflibercept, Ranibizumab, Bevacizumab'ın ARPE-19(İnsanRetina Pigment Epiteli)  hücre kültürlerinde sitotoksisite derecelerinin, total antioksidan kapasite(TAK) velipid peroksidasyonu düzeylerine etkisinindeğerlendirilmesidir.
Materyal Metod: Deneylerde kullanılan insan retina pigment epiteli (ARPE-19) hücr kültürü ticari olarak satın alındı. Hücreler uygun besiyeri (DMEM/HAM F-12)  karışımı ile kültür flasklarına ekilerek inkübatöre konuldu. Hücreler çoğalarak yeterli sıkışıklığa ulaştığı zaman tripsin-EDTA solusyonu kullanılarak flasklardan söküldü. Elde edilen hücrelerin bir kısmı freezing medium içinde kriyovallere konuldu. Kriyovaller -80 º C'de dondurulduktan sonra sıvı azot tankına aktarılarak saklandı. Eşit sayıda hücreler olan flasklara anti-VEGF ilaçlar; Ranibizumab (1x, 2x, 4x),  Bevacizumab (1x, 2x, 4x), Aflibercept (1x,2x,4x) farklı dozlarda mediumlara eklenerek 24 saat bekletildi. Uygulanan dozlar klinik uygulamada vitreusa uygulanan doz baz alınarak hesaplandı. Kontrol grubu (ARPE-19 hücreleri ve medium) ile farklı ilaç dozları uygulanan hücre kültürü gruplarının toksititesi MTT testi ile 570 nm dalga boyunda spektofotometrik metodla ELISA plak okuyucuda değerlendirildi. 
Hücre gruplarında anti-VEGF ilaçların oluşturdukları oksidatif stresin total antioksidan kapasite ölçümü hazırlanan hücre lizatlarında TAK kiti(Real Assay,Baran Med.) kullanılarak spektrofotometre yöntemi ile ELISA biyookuyucuda 570 nm dalga boyunda okutularak değerlendirildi. Anti-VEGF ilaçların etkisine maruz kalan hücre gruplarından alınan lizatlarda lipid peroksidasyon göstergesi Malondialdehid (MDA) düzeyi ELISA biyookuyucuda 450 nm dalga boyunda spektrofotometrik yöntemle ölçüldü.
Bulgular:Kontrol grubu ile anti-VEGF ilaçlar uygulanan ARPE-19 hücre gruplarının toksisite düzeyleri arasında istatistiksel olarak anlamlı fark olduğu saptandı. Aflibercept ve Ranibizumab'ın0.05 ml (1x) dozu uygulanan hücre grupları ile kontrol grubundakihücre canlılığı karşılaştırıldığında kontrol grubunda yüksek hücre canlılığı saptandı (p=0.002). Bevacizumab'ın 0.05 ml (1x) dozunda hücre canlılığını etkilemediği saptandı (p=0.002). Aflibercept (2x=4mg/0.1ml), Bevacizumab (2x=2.5mg/0.1ml), Ranibizumab (2x=1.15mg/0.1ml) dozları uygulanan hücre gruplarında kontrol grubu ile kıyasla hücre canlılığında istatistiksel olarak önemli azalma saptandı (p=0.001). Kontrol grubu ile kıyasla Aflibercept (4x=8mg/0.2 ml), Bevacizumab (4x=5mg/0.2ml), Ranibizumab(4x=2.3mg/0.23ml) ilaç dozları uygulanan hücre gruplarında canlılık düzeyinde azalma saptandı (p=0.001). 0.05 ml anti-VEGF ilaçlara maruz kalan hücre grubu ile kontrol grubunun Total Antioksidan Kapasite düzeyleri arasında istatistiksel olarakanlamlı fark saptanmadı (p=0.169). Lipid peroksidasyonu düzeyleri malondialdehit (MDA) kontrol grubunda anti-VEGF ilaç uygulanan gruba kıyasla istatistiksel olarak anlamlı düşük saptandı (p=0.001).
 Sonuç: Çalışmamız sonucunda anti-VEGF etkili ilaçlardan; Aflibercept'in 1x, 2x, 4x dozlarında, Ranibizumab'ın 1x,2x,4x dozlarında, Bevacizumab'ın 2x, 4x dozlarında ARPE-19 hücre kültürü gruplarında hücre canlılığını azalttığı, proliferasyonu engellediği saptandı. İlaçların 0.05 ml dozunda hücre kültüründe total antioksidan kapasite düzeyini değiştirmediği, fakat lipid peroksidasyon ürünü olan malondialdehid düzeyini arttırdığı saptanmıştır. Bevacizumab'ın klinik uygulama dozunda (1x=0.05ml) hücre canlılık ve proliferasyon oranını değiştirmediği izlenmiştir.
 Anahtar kelimeler:ARPE-19 Hücreleri, Aflibercept, Ranibizumab, Bevacizumab, Malondialdehit, Total Antioksidan Kapasite, Oksidatif Stres

Abstract:
Purpose: The aim of this study are to evaluatecytotoxicity grades of Anti VEGF drugs; Aflibercept, Ranibizumab, Bevacizumab's to ARPE-19 (Human Retinal Pigment Epithelial Cell Culture) cells, to evaluate their oxidative stress by studying total antioxidant capacity (TAC) and measure of lipid peroxidation levels.
Materials and Methods:Human retinal pigment epithelial cells (ARPE-19),which used in the experiments were purchased.Cells were inoculated into culture flasks with the appropriate medium (DMEM / HAM F-12) mixture.When the cells multiply and reach adequate confinement, they are removed from the flasks using trypsin-EDTA solution.Some of the obtained cells were placed in cryovials in freezing medium. Cryovials were frozen at -80 º C and stored in liquid nitrogen tank. Anti VEGF drugs; Ranibizumab, Bevacizumab, Afliberceptwere added in flasks to the medium with an equal number of cellsand incubated for 24 hours. Doses were calculated based on the dose applied to the vitreous in clinical practice. The toxicity of the control group (ARPE-19 cells and medium) and the doses of different drug doses were evaluated by MTT assay and ELISA plate reader at 570 nm wavelength.
Measurement of total antioxidant capacity of oxidative stress produced by Anti VEGF drugs in cell group lysates were evaluated by using TAC kit, spectrophotometer method ELISA reader and was read at 570 nm wavelengt.Oxidative stress product MDA level (lipid peroxidation level) was measured in lysates from cell groups exposed to anti-VEGF drugsby ELISA bioreader with 450 nm wavelength spectrophotometric method.A decrease in viability was observed in the groups of cells receiving drug doses of Aflibercept (4x=8mg/0.2 ml), Bevacizumab (4x=5 mg / 0.2 ml), Ranibizumab (4x=2.3mg / 0.23 ml) compared to control group(p=0.001).
Results:There was a statistically significant difference between the control group and the ARPE-19 cell groups treated with Anti VEGF drugs.In 0.05 ml dose applied group the cell viability was found low than in the control group (except bevacizumab) (p=0.002).A significant decrease in cell viability was observed in the groups of cells treated with Aflibercept (2x=4 mg / 0.1 ml), Bevacizumab (2x=2.5 mg / 0.1 ml), and Ranibizumab (2x=1.15mg / 0.1 ml) than control group (p=0.001).In the control group, there was a high viability than in the group of cells receiving drug doses of Aflibercept (4x=8 mg/0.2 ml), Bevacizumab (4x=5 mg/0.2 ml) and Ranibizumab (4x=2.3 mg /0.23ml) (p=0.001).There was no statistically significant different in the total antioxidant capacity levels between the cell group exposed to 0.05 ml Anti VEGF drugs and the control group (p=0.169).Lipid peroxidation levels (MDA) were significantly lower in the control group compared to the cell groups treated with Anti VEGF drugs(p=0.001).
Conclusion: As a result of our study, it was concluded that Anti VEGF drugs reduce cell viability in ARPE-19 cell culture groups at the clinical administration dose and at higher doses,inhibited proliferation, did not change the level of total antioxidant capacity, and increased the level of malonyldialdehyde, a product of lipid peroxidation.It has been observed that bevacizumab does not alter cell viability and proliferation rate at the clinical application dose.
Key words: ARPE-19 Cells, Aflibercept, Ranibizumab, Bevacizumab, Malondialdehit, Total Antioxidant Capacity, Oxidative Stress