Akciğer kanseri tedavisinde bakır bazlı prusya mavisi analoğu ve sisplatin temelli kontrollü ilaç salınım stratejilerinin geliştirilmesi
Development of copper-based prussian blue analog and cisplatin-based controlled drug release strategies in lung cancer treatment
- Tez No: 1024215
- Danışmanlar: PROF. DR. AYSUN ÖZKAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoloji, Biology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Akdeniz Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Akciğer kanserinin erken evre hastalarında klinik teşhisi zordur ve kemoterapi, ilerlemiş NSCLC hastaları için ana tedavi stratejisidir. NSCLC'nin klasik tedavisinde kullanılan sisplatinin (CP) yüksek böbrek toksisitesine, ilaç direncine ve düşük biyoyararlanıma neden olmasından dolayı CP'nin terapötik etkisini artırmak için yeni yöntemler keşfetmek oldukça önemlidir. Bu amaçla, tezimizde bir Prusya Mavisi Analoğu (PBA) kullanarak tümör mikroçevresindeki düşük pH ortamında kontrollü ilaç salınımını sağlayan bir nano-taşıyıcı sistemin sentezi yapılmıştır. Sentez yaklaşımı, CP yüklü bakır bazlı PBA (Cu-PBA/CP) yapısına sahip bir nanoparçacık oluşturmayı içermektedir. Bu sentezde, PBA'daki bakır elementi aracılığı ile reaktif oksijen türlerinin (ROS) üretiminin arttırılması ve CP'nin antikanser etkisinin arttırılması hedeflenmiştir. Çalışmada hücrelere uygulanan nanotaşıyıcı sistem çöktürme metodu ile sitotoksik etkileri Cell Titer-Blue® Cell viability assay kiti ile migrasyon ve invazyon kapasiteleri yara iyileşme (wound healing) modeli ile geliştirilen sistemin apoptotik ve ferroptotik genlerin (PCNA, Bax, Bcl-2, ACSL-4, SLC7A11, GPX4, FTH1) mRNA ekspresyon seviyeleri üzerindeki etkileri RT-PCR yöntemiyle analiz edilmiştir. Cu-PBA/CP'nin P-H1299, R-H1299 ve Bj hücrelerindeki IC50 değeri (hücrelerin %50 sini öldüren konsantrasyon) sırasıyla 15, 28 ve 42 μg/mL olarak hesaplanmıştır. Cu-PBA/CP'nin P-H1299 hücreleri üzerindeki sitotoksik etkisi hem R-H1299 hem de Bj hücrelerinden daha yüksek bulunmuştur. Serbest CP'nin dirençli (R-H1299) hücrelerindeki zayıf etkinliğine (IC50: 45 μg/mL) karşılık, Cu-PBA/CP formülasyonu hücresel direnci başarıyla kırmıştır. Sağlıklı Bj fibroblast hücrelerinde serbest sisplatin şiddetli toksisite (IC50: 8 μg/mL) gösterirken, Cu-PBA/CP sisteminin yüksek IC50 değeri (IC50: 42 μg/mL), asidik pH duyarlı salınım mekanizmasının hedef dışı toksisiteyi önleyerek sağlıklı hücrelerde toksik etkisinin düşük olduğu görülmüştür. CP, R-H1299 hücrelerinin göçünü engelleyemezken, geliştirilen Cu-PBA/CP nano-formülasyonu bu hücrelerin migrasyon ve invazyon kapasitesini bloke etmiş, sağlıklı hücrelerde etki göstermemiştir. Geliştirilen nanotaşıyıcı sistemin indüklediği hücre ölümü mekanizmalarını aydınlatmak amacıyla, klasik apoptozis (Bcl-2, Bax) ve alternatif bir ölüm yolağı olan ferroptozis (SLC7A11, GPX4, ACSL-4, FTH1) genlerinin mRNA ekspresyon seviyeleri ile ilgili bulgular incelendiğinde Cu-PBA/CP formülasyonunun P-H1299 hücrelerinde klasik apoptozise ek olarak ferroptozis yolağını aktive ettiğini; dirençli R-H1299 hücrelerinde ise sisplatin direncinin, hücresel antioksidan kapasitenin (SLC7A11, GPX4) ii ve demir depolama yeteneğinin (FTH1) bloke edilerek, lipid peroksidasyonunu tetikleyen ACSL-4 geninin yukarı regülasyonu ile tamamen ferroptotik mekanizma üzerinden aşıldığını moleküler düzeyde ortaya koymuştur. Sağlıklı Bj hücrelerinde apoptotik ve ferroptotik genlerin ekspresyon düzeylerinde anlamlı bir değişim gözlenmemesi, sistemin hedefe yönelik yüksek güvenlik indeksini desteklemiştir. Sonuç olarak bu tez çalışması; Cu-PBA/CP nanotaşıyıcısının, sisplatin direncini apoptozis dışı alternatif ölüm yolaklarıyla aşabilen, sistemik toksisiteyi sınırlayan ve akciğer kanseri tedavisinde klinik potansiyeli yüksek yeni nesil nano-platformlar sunduğunu ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
Clinical diagnosis of early-stage lung cancer is difficult, and chemotherapy is the main treatment strategy for patients with advanced NSCLC. Because cisplatin (CP), the classic treatment for NSCLC, causes high renal toxicity, drug resistance, and low bioavailability, discovering new methods to enhance the therapeutic effect of CP is crucial. For this purpose, in this thesis, a nano-carrier system that provides controlled drug release in a low pH environment of the tumor microenvironment using a Prussian Blue Analog (PBA) was synthesized. The synthesis approach involves creating a nanoparticle with a CP-loaded copper-based PBA (Cu-PBA/CP) structure. In this synthesis, the aim was to increase the production of reactive oxygen species (ROS) through the copper element in the PBA and to enhance the anticancer effect of CP. In this study, the cytotoxic effects of the nanocarrier system applied to cells were investigated using the precipitation method, and their migration and invasion capacities were assessed using the Cell Titer-Blue® Cell viability assay kit. The effects of the developed system on the mRNA expression levels of apoptotic and ferroptotic genes (PCNA, Bax, Bcl-2, ACSL-4, SLC7A11, GPX4, FTH1) were analyzed using a wound healing model and the RT-PCR method. The IC50 values (concentration that kills 50% of cells) of Cu-PBA/CP in P-H1299, R-H1299, and Bj cells were calculated as 15, 28, and 42 μg/mL, respectively. The cytotoxic effect of Cu-PBA/CP on P-H1299 cells was found to be higher than on both R-H1299 and Bj cells. In contrast to the weak efficacy (IC50: 45 μg/mL) of free CP in resistant (R-H1299) cells, the Cu-PBA/CP formulation successfully overcame cellular resistance. While free cisplatin showed severe toxicity (IC50: 8 μg/mL) in healthy Bj fibroblast cells, the high IC50 value (IC50: 42 μg/mL) of the Cu-PBA/CP system indicates that its acidic pH-sensitive release mechanism prevented off-target toxicity, resulting in a low toxic effect in healthy cells. While CP could not inhibit the migration of R-H1299 cells, the developed Cu-PBA/CP nano-formulation blocked the migration and invasion capacity of these cells and showed no effect in healthy cells. To elucidate the cell death mechanisms induced by the developed nanocarrier system, findings regarding the mRNA expression levels of classical apoptosis (Bcl-2, Bax) and an alternative death pathway, ferroptosis (SLC7A11, GPX4, ACSL-4, FTH1), were examined. The results showed that the Cu-PBA/CP formulation activated the iv ferroptosis pathway in addition to classical apoptosis in P-H1299 cells; and in resistant R-H1299 cells, cisplatin resistance was overcome entirely through the ferroptotic mechanism by blocking cellular antioxidant capacity (SLC7A11, GPX4) and iron storage capacity (FTH1), and upregulating the ACSL-4 gene that triggers lipid peroxidation. The absence of significant changes in the expression levels of apoptotic and ferroptotic genes in healthy Bj cells supported the high safety index of the system towards the target. In conclusion, this thesis study; This study reveals that Cu-PBA/CP nanocarriers offer next-generation nano-platforms capable of overcoming cisplatin resistance via alternative non-apoptotic death pathways, limiting systemic toxicity, and possessing high clinical potential in lung cancer treatment.
Benzer Tezler
- Tavşanlarda, tavşan beyin tromboplastini enjeksiyonu ile yaygın damar içi pıhtılaşmasının deneysel olarak gösterilmesi
Başlık çevirisi yok
NACİYE İŞBİL
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
FizyolojiUludağ ÜniversitesiFizyoloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. KASIM ÖZLÜK
- Kist hidatik ön tanılı 150 olguda casoni (intradermal) test sonuçlarının araştırılması
Başlık çevirisi yok
ERDENER BALIKÇI
- Sigaranın akciğer volüm ve kapasiteleri üzerindeki etkisinin spirometrik metodla araştırılması
Başlık çevirisi yok
MUSTAFA KELLE
- Güneydoğu bölgesinde kist hidatik sorunu ve akciğer kist hidatiğinin bugünkü cerrahi tedavisi
Başlık çevirisi yok
YUSUF COŞKUN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
1978
Göğüs HastalıklarıDicle ÜniversitesiGöğüs Kalp ve Damar Cerrahisi Ana Bilim Dalı