Quantitative evaluation of the effect of mxenes on the expression of 429-microrna in colorectal cancer
Kolorektal kanserde mikrorna-429 ekspresyonu üzerine mxenlerin etkisinin kantitatif olarak değerlendirilmesi
- Tez No: 1005866
- Danışmanlar: Assist. Prof. Dr. ÇİĞDEM SEZER ZHMUROV
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Genetik, Genetics
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Üsküdar Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Moleküler ve Tıbbi Genetik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu araştırma, sitotoksik etkiler ve epigenetik modülasyon içeren çift etki mekanizmasına özel bir odaklanma ile iki boyutlu MXene nanomalzemelerinin kolorektal kansere karşı terapötik potansiyelinin sistematik bir değerlendirmesini sunmaktadır. SW480 kolorektal adenokarsinom hücre hattı kullanılarak yapılan titiz in vitro deneyler aracılığıyla, sentezlenen MXene nanoparçacıklarının doza bağımlı antiproliferatif aktivite sergilediği ve yarı maksimum inhibitör konsantrasyonunun (IC50) 238 μg/ml olduğu gösterilmiştir. Kantitatif gerçek zamanlı PCR analizi, kolorektal karsinomda epitel-mezenkimal geçiş ve metastatik progresyon ile yakından ilişkili bir mikroRNA olan miR-429'un ekspresyon profilinde istatistiksel olarak anlamlı (p<0.0001) değişiklikler ortaya koymuştur. Bu bulguların bilimsel önemi, MXene'lerin tamamlayıcı terapötik modaliteler aracılığıyla işlev gösterdiğini göstermesidir: (1) kanser hücre membranlarıyla fiziksel etkileşim ve reaktif oksijen türlerinin indüksiyonu yoluyla doğrudan sitotoksik aktivite ve (2) mikroRNA modülasyonu yoluyla onkojenik sinyal yollarının epigenetik düzenlenmesi. Bu çok modlu mekanizma, tipik olarak tekil etki mekanizmaları üzerinden işleyen geleneksel kemoterapötik ajanlara göre bir ilerleme temsil etmektedir. Bulgularımız, onkoloji tedavilerinde kombinatoryal yaklaşımların önemini vurgulayan nanotıptaki yeni eğilimlerle uyumludur. Teknik açıdan, bu çalışma MTT canlılık testleri ve kantitatif PCR gibi standartlaştırılmış metodolojileri kullanmış, uygun kontroller ve istatistiksel doğrulama prosedürleri uygulamıştır. Deneysel tasarım, çoklu biyolojik tekrarlar ve hücre kültürü koşullarında sıkı kalite kontrol önlemleri yoluyla potansiyel karıştırıcı değişkenleri hesaba katmıştır. Bulgularımız, geçiş metali karbürleri ve nitrürlerinin biyomedikal uygulamalarına ilişkin literatüre katkıda bulunurken, özellikle malign hücrelerdeki epigenetik etkilerine dair anlayışı da ilerletmektedir. Bu araştırmanın translasyonel etkileri dikkate değerdir, çünkü bulgular, hassas onkoloji yaklaşımlarında MXene'lerin potansiyel klinik uygulamalarına işaret etmektedir. Gözlenen miR-429 modülasyonu, kolorektal kanser yönetiminde önemli bir zorluk olan metastatik progresyonun hedeflenmesinde olası bir faydaya işaret etmektedir. Ayrıca, kurulan doz-cevap ilişkisi, daha karmaşık biyolojik sistemlerdeki farmakokinetik ve farmakodinamik çalışmalar için bir temel oluşturmaktadır. Bu bulgulardan birkaç önemli araştırma yönü ortaya çıkmaktadır. Gelecekteki araştırmalar, MXene aracılı mikroRNA düzenlenmesinin altında yatan moleküler mekanizmaların aydınlatılmasına, farklı moleküler alt tipleri temsil eden ek kolorektal kanser hücre hatlarına genişletilmesine, tümör mikroçevresi etkileşimlerini daha iyi yansıtan üç boyutlu tümör sferoid modellerinde değerlendirilmesine ve uygun kolorektal karsinojenez hayvan modellerinde preklinik değerlendirmeye odaklanmalıdır. Sonraki çalışmalar için metodolojik öneriler, tümöre özgü hedeflemeyi geliştirmek ve potansiyel hedef dışı etkileri azaltmak amacıyla MXene yüzey fonksiyonelleştirmesinin optimize edilmesini içermektedir. Ayrıca, bu nanomalzemelerin terapötik aralığı ve güvenlik profili değerlendirilmeden önce kapsamlı toksikolojik profilleme gerekli olacaktır. Mevcut kemoterapötik rejimlerle sinerjik kombinasyonlara yönelik potansiyel de keşfedilmeye değer başka bir umut verici alandır. Bu araştırma, nanotıp, kanser biyolojisi ve malzeme bilimi dahil olmak üzere birçok bilimsel alana anlamlı katkılarda bulunmaktadır. Bulgular, özellikle birincil tümör kontrolü ve metastatik yayılımın önlenmesini hedefleyen yeni tedavi stratejilerine olan ihtiyacı vurgulayan kolorektal kanser tedavisine ilişkin mevcut bağlamda ele alınmıştır. Bu çalışma ayrıca iki boyutlu nanomalzemelerin biyomedikal uygulamalardaki daha geniş kullanımı hakkında da içgörüler sunmaktadır. Bulgular umut verici olsa da, bu öncül in vitro bulguların yorumlanmasında dikkatli olunmalıdır. Laboratuvardan kliniğe geçiş, İyi Laboratuvar Uygulamaları (GLP) uyumlu preklinik çalışmalar ve üretim ölçeklenebilirliğinin titiz değerlendirmesi dahil olmak üzere önemli ek araştırmalar gerektirecektir. Bununla birlikte, bu çalışma, onkolojide MXene bazlı terapötik platformların gelişimi için sağlam bir bilimsel temel oluşturmaktadır. Bu araştırmanın etkileri, epigenetik düzensizliğin nedensel bir rol oynadığı diğer patolojik durumlarda MXene'lerin kullanımı üzerine yapılacak gelecekteki çalışmaları da bilgilendirme potansiyeline sahiptir. Bu çalışmada geliştirilen metodolojik çerçeve, kanser tedavisinde ortaya çıkan diğer nanomalzemelerin değerlendirilmesi için de bir şablon işlevi görebilir.
Özet (Çeviri)
This investigation presents a systematic evaluation of the therapeutic potential of two-dimensional MXene nanomaterials against colorectal cancer, with particular focus on their dual mechanisms of action involving cytotoxic effects and epigenetic modulation. Through rigorous in vitro experimentation utilizing the SW480 colorectal adenocarcinoma cell line, we established that synthesized MXene nanoparticles exhibit dose-dependent antiproliferative activity, demonstrating a half-maximal inhibitory concentration (IC50) of 238 μg/ml. Quantitative real-time PCR analysis revealed statistically significant (p<0.0001) alterations in the expression profile of miR-429, a microRNA intimately involved in epithelial mesenchymal transition and metastatic progression in colorectal carcinoma. The scientific significance of these findings lies in the demonstration that MXenes function through complementary therapeutic modalities: (1) direct cytotoxic activity through physical interaction with cancer cell membranes and induction of reactive oxygen species, and (2) epigenetic regulation of oncogenic signaling pathways via microRNA modulation. This multimodal mechanism represents an advancement over conventional chemotherapeutic agents that typically operate through singular mechanisms of action. Our results align with emerging trends in nanomedicine that emphasize the importance of combinatorial approaches in oncology therapeutics. From a technical perspective, this study employed standardized methodologies including MTT viability assays and quantitative PCR, while implementing appropriate controls and statistical validation procedures. The experimental design accounted for potential confounding variables through multiple biological replicates and stringent quality control measures in cell culture conditions. Our findings contribute to the growing body of literature documenting the biomedical applications of transition metal carbides and nitrides, while specifically advancing understanding of their epigenetic effects in malignant cells. The translational implications of this research are noteworthy, as they suggest potential clinical applications for MXenes in precision oncology approaches. The observed modulation of miR-429 indicates possible utility in targeting metastatic progression, a critical challenge in colorectal cancer management. Furthermore, the established dose-response relationship provides a foundation for subsequent pharmacokinetic and pharmacodynamic studies in more complex biological systems. Several important research directions emerge from these findings. Future investigations should focus on elucidation of the molecular mechanisms underlying MXene-mediated microRNA regulation, expansion to additional colorectal cancer cell lines representing different molecular subtypes, evaluation in three dimensional tumor spheroid models to better recapitulate tumor microenvironment interactions, and preclinical assessment in appropriate animal models of colorectal carcinogenesis. Methodological considerations for subsequent studies include optimization of MXene surface functionalization to enhance tumor-specific targeting and reduction of potential off-target effects. Additionally, comprehensive toxicological profiling will be essential to evaluate the therapeutic window and safety profile of these nanomaterials. The potential for synergistic combinations with existing chemotherapeutic regimens represents another promising avenue for exploration. This research contributes meaningfully to several scientific domains, including nanomedicine, cancer biology, and materials science. The findings have been contextualized within the current landscape of colorectal cancer treatment challenges, particularly the need for novel therapeutic strategies that address both primary tumor control and prevention of metastatic dissemination. The work also provides insights into the broader applicability of two-dimensional nanomaterials in biomedical applications. While the results are promising, appropriate caution must be exercised in interpreting these preliminary in vitro findings. The transition from bench to bedside will require substantial additional investigation, including Good Laboratory Practice (GLP) compliant preclinical studies and rigorous evaluation of manufacturing scalability. Nevertheless, this study establishes a robust scientific foundation for the continued development of MXene-based therapeutic platforms in oncology. The implications of this research extend beyond immediate anticancer applications, potentially informing future studies on the use of MXenes in other pathological conditions where epigenetic dysregulation plays a causative role. The methodological framework developed in this investigation may also serve as a template for evaluating other emerging nanomaterials in cancer therapeutics.
Benzer Tezler
- Dijitalleşme sürecinde hizmet kalite algısının hizmet seviyeleri, tüketici özellikleri ve müşteri denkliği ekseninde açıklanması
Başlık çevirisi yok
AYLİN ECEM GÜRŞEN
Doktora
Türkçe
2023
İşletmeGalatasaray Üniversitesiİşletme Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET KEMAL ŞEKERKAYA
- Ratlarda insizyonel herni modelinde mxene içeren hidrojel - polipropilen yamanın postoperatif adezyona etkisi
The effect of mxene containing hydrogel - polypropylene mesh on postoperative adhesion in an incisional hernia model in rats
ORHAN AYATA
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2024
Genel CerrahiSağlık Bilimleri ÜniversitesiGenel Cerrahi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SADETTİN ER
- Muhasebede ihtiyatlılık kavramı: Borç sözleşmeleri, sürdürülebilirlik raporlaması ve kriz dönemlerinde bankaların kredi kapasitesi üzerinde ihtiyatlı muhasebe uygulamalarının analizi
The principle of accounting conservatism: Analysis of conservative accounting practices on debt contracts, sustainability reporting and banks' credit capacity in crisis periods
DESTAN HALİT AKBULUT
- Televizyon üzerinden dindar/mütedeyyin kadınları anlamak: Dindar kadınların televizyonu alımlama ve kullanım biçimleri
Understanding religious/pious women through television: Religious women's reception and usage of television
ERGEN DEVRİM KARAGÖZ
Doktora
Türkçe
2022
İletişim BilimleriGalatasaray ÜniversitesiRadyo Televizyon ve Sinema Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZLEM DANACI YÜCE
- Neoliberal subjectification through family medicine model in Turkey: An online ethnography
Türkiye'de aile hekimliği modeli ve neoliberal öznellik inşası
EMİNCAN FİDAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Siyasal BilimlerGalatasaray ÜniversitesiSiyaset Bilimi Ana Bilim Dalı
DR. CEMİL YILDIZCAN