Kanser tedavisinde gen taşıyıcı olarak kendiliğinden düzenlenen peptit nanopartiküllerin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of self-assembled peptide nanoparticles as gene carrier in cancer therapy
- Tez No: 456906
- Danışmanlar: PROF. DR. EMİR BAKİ DENKBAŞ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoteknoloji, Genetik, Kimya, Biotechnology, Genetics, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: Almanca
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Nanobilim ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 135
Özet
Doğada var olan bütün kompleks ve işlevsel yapılar basit yapıtaşlarının termodinamik dengede ve moleküler düzeyde kendiliğinden düzenlenmesi sonucu meydana gelmiştir. Moleküler kendiliğinden düzenlenmeyi temel alan bottom-up yaklaşım ile işlevsel nanomalzemelerin üretimi ise son yıllarda oldukça önem kazanmıştır. Kendiliğinden düzenlenme yapabilen biyomoleküllerin en önemli grubunu proteinler oluşturmaktadır. Amiloyid türevli di-fenilalanin dipeptidi basit yapısı, kolay kimyasal modifiye edilebilirliği, biyobozunurluğu ve biyouyumluluğu gibi özelliklerinden dolayı sıkça araştırmalara konu olmaktadır. Tez kapsamında siRNA ile gen susturma uygulamasında gen taşıyıcı olarak kullanılmak üzere di-fenilalanin (FF) dipeptidinin iki farklı türevi olan FF amid (FFA) ve zvitteriyonik FF (ZFF) molekülleri kullanılarak iki farklı nanopartikül sentezlenmiştir. Yapılan karakterizasyonların sonucunda ZFFNP'lere göre daha yüksek kararlılık gösteren FFANP'ler meme kanseri gen tedavisi için siRNA taşıyıcı olarak geliştirilmişlerdir. FFA dipeptidinin yapısında bulunan dipolar amid grubundan dolayı dipolar karakter gösteren FFANP'ler ile negatif yüklü siRNA molekülleri 3 farklı yöntemle etkileştirilmesi hedeflenmiştir. siRNA'nın nanopartikülün içine hapsedildiği enkapsülasyon ve yüzeyine adsorplandığı adsorpsiyon yöntemleri ile FFANP-siRNA etkileşimi sağlanamamıştır. Tabaka-tabaka polielektrolit biriktirme yönteminin FFANP ve siRNA bağlanmasındaki başarısı zeta-potansiyel ölçümleri ve SEM analizleriyle doğrulanmıştır. Bu yöntemde, kısaca FFANP dispersiyonuna polikatyon olan poli-L-lisin (PLL) eklenerek ilk tabakanın katyon-dipol etkileşimi ile nanopartikül yüzeyine adsorplanması sağlanmıştır. PLL tabakası ile katyonikleşen nanopartikül ikinci tabaka polianyon olan siRNA ile etkileştirilerek siRNA'lar nanopartiküle bağlanmıştır. Üçüncü tabaka olarak nanopartiküller tekrar PLL ile kaplanmıştır. Hazırlanan nanopartiküllerin gen taşımadaki başarısı insan göğüs kanseri hücre hattında HER2 geninin susturulması çalışmalarıyla değerlendirilmiştir. Gerçek zamanlı-polimeraz zincir reaksiyonu ve immunositokimya çalışmalarının sonucunda FFANP-PLL/siRNA/PLL'lerin FFANP-PLL/siRNA'lara göre gen taşımada daha etkili olduğu saptanmıştır. İkinci tabaka PLL'nin nanopartiküle pozitif yük kazandırdığı için hücreye girişini kolaylaştırdığı ve siRNA'yı nükleaz ataklardan koruduğu düşünülmektedir. Çalışmalardan alınan sonuçlara göre sentezlenen nanopartiküller gen tedavide uygulamalarında ümit vaad etmektedir.
Özet (Çeviri)
All complex and functional constituents of nature result from self assembly of molecules in thermodynamically stable manner. Production of functional nanomaterials with molecular self-assembly mechanism based on bottom-up approach gained massive importance in last years. The main group of molecules that are capable of self-assembly is the group of proteins. The simple structure of amyloid derived difenylalanine dipeptide is being a hot topic in self-assembly studies with regards to their biodegradability, biocompatibility and the ease of their chemical modifications. In this thesis, FF amide (FFA) and zwitterionic FF (ZFF), two derivatives of difenylalanine (FF) dipeptide, are used to produce nanoparticles as siRNA carriers to be used in gene silencing applications. Regarding the results of the study, FFANP structures are shown to be more stable than ZFFNPs and enhanced as gene carriers for breast cancer therapy. FFANPs having a dipolar character becuase of dipolar and amide groups in FFA dipeptides, aimed to be interacted with negatively charged siRNAs in 3 different ways. Altough encapsulation and adsorption methods for loading siRNA to FFANPs were not applicable, the layer by layer polyelectrolyte deposition method is shown to be successful with zeta-potentials and SEM analysis. In brief, the adsorption first layer on nanoparticle is ensured by the addition of poly-L-lysine (PLL) which is polycationic to FFANP dispersion. The nanoparticle which became cationic with PLL layer is then interacted with polyanionic siRNA, forming peptide-siRNA complex. Nanoparticles are then further interacted with PLL one more time, as a third layer. The nanoparticles are then tested as siRNA carriers for silencing of HER2 gene which has an important role in breast cancer. FFANP-PLL/siRNA/PLL nanoparticles are shown to be better carriers compared to FFANP-PLL/siRNA nanoparticles with the results of real-time PCR and immunocytochemistry analysis. Second layer of PLL is concluded to enhance the uptake of nanoparticle-siRNA complex because of cationic character and to protect the complex from nucleases. Overall, in this study FFANP-PLL/siRNA/PLL nanoparticles are shown to be promising biocompatible and biodegradable nano carriers for gene silencing therapies.
Benzer Tezler
- Development of spion-based theranostic nanocarriers for small rna delivery and cancer gene therapy
Küçük rna iletimi amaçlı spıon temelli teranostik nanotaşıyıcıların geliştirilmesi ve kanser gen tedavisinde kullanımı
ESRA SİNOPLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
BiyomühendislikSabancı ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DEVRİM GÖZÜAÇIK
- Lentiviral MYDGF üretimi, çoğaltılması ve iletimi
Lentiviral MYDGF production, reproduction and transmission
MUSTAFA CAN KİREN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Fizyolojiİstanbul Medipol ÜniversitesiTıbbi Fizyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERTUĞRUL KILIÇ
PROF. DR. ÜLKAN KILIÇ
- Kanser tedavisinde gen susturulması için hyalüronik asit-polietilenimin taşıyıcı sisteminin geliştirilmesi
Development of hyaluronic acid-polyethyleneimine delivery system for gene silencing in cancer treatment
BESTE ÇAĞDAŞ TUNALI
Doktora
Türkçe
2019
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EDA ÇELİK AKDUR
PROF. DR. MUSTAFA TÜRK
- RNA veya ilaç taşıyıcı olarak fosfazen nanokompozitlerinin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of phosphazene nanocomposides as RNA or drug carrier
FATMA ÖZSOY
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
BiyomühendislikÇanakkale Onsekiz Mart ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGÜR ÖZAY
- Kanser tedavisinde kullanılmak üzere ipek protein nanopartiküllerin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of silk protein nanoparticles to be used in cancer therapy
EDA YALÇIN
Doktora
Türkçe
2018
Bilim ve TeknolojiHacettepe ÜniversitesiNanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİR BAKİ DENKBAŞ