Intracellular immunodynamics of lentiviral gene delivery in human natural killer cells
İnsan doğal öldürücü hücrelerde lentı̇vı̇ral gen aktarımının hücre ı̇çı̇ ı̇mmün dı̇namı̇ğı̇
- Tez No: 459024
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET BATU ERMAN, YRD. DOÇ. DR. TOLGA SÜTLÜ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Genetik, Allerji ve İmmünoloji, Genetics, Allergy and Immunology
- Anahtar Kelimeler: Antijenler-viral, Antiviral ajanlar, Genetik vektörler, HIV, Katil hücreler-doğal, Natürel killer hücreler, Antigens-viral, Antiviral agents, Genetic vectors, HIV, Killer cells-natural
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoloji Bilimleri ve Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Doğal Öldürücü (NK) hücreler doğal bağışıklık sisteminin kanser hücrelerini ve enfekte olmuş hücreleri hedef alan üyeleridir. Genetiği değiştirilmiş NK hücreleri kullanılan kanser immün tedavisi yaklaşımları klinik deneylerde umut verici sonuçlarla ilham kaynağı olmaktadır fakat NK hücrelerinde genetik değişiklik yöntemleri henüz ideal koşullara ulaşmamıştır. NK hücreleri lentiviral gen aktarımına diğer bağışıklık sistemi hücrelerine kıyasla yüksek direnç gösterirler. Geçmiş çalışmalar Toll-benzeri almaçlar ve RIG-I-benzeri almaçların sinyal yolaklarının aşağısındaki TBK1/IKKepsilon çiftinin küçük molekül inhibitörü BX795'in lentiviral gen aktarımı sırasında kullanımının NK hücrelerinde anlamlı verim artışına yol açtığını göstermiştir. Bu çalışma NK hücrelerine viral vektörlerin girişinde büyük sorunlar yaşanmadığını, fakat virüs karşıtı sinyallerin aktifleşmesi sonucu hücreiçi viral vektörlerin elenmesinin gerçekleştiğini göstermiştir. Bu yanıtta payı olan 20 aday genin rollerini araştırmak için CRISPR/Cas9 sistemi kullanılmış ve bu genler 293FT ve NK-92 hücre hatlarında mutasyona uğratılmıştır. Bizim sonuçlarımız virüsün kılıf bölgesinin 293FT hücrelerinde TRIM5alfa tarafından algılanmasının ve çift-sarmal RNA bazlı sinyallerin NK-92 hücrelerinde RIG-I ve TRIM25 üzerinden algılanmasının lentiviral gen aktarımına karşı dirençte önemli roller oynadıklarını göstermektedir. Buna ek olarak, viral vektöre maruz kalan hücrelerde MAPK aktivitesinde, özellikle vahşitip HIV enfeksiyonlarında görüldüğü gibi NK-92 hücrelerinde p38 ve JNK fosforilasyonunda artış olduğu gözlemlenmiştir. Sonuç olarak, bu çalışma lentiviral gen aktarımının NK hücrelerinde çeşitli kalıp tanıma reseptörleri tarafından doğuştan gelen bağışıklık sistemini uyardığını onaylamıştır. Genetiği değiştirilmiş NK hücrelerinin immün tedavide umut vaadeden uygulamaları için küçük molekül inhibitörlerinin kullanımı engelleri aşmaya yardımcı olacaktır.
Özet (Çeviri)
Natural Killer (NK) cells are members of the innate immune system that target tumors and infected cells. Cancer immunotherapy approaches using genetically modified NK cells continue to inspire clinical trials with promising results but the protocols for genetic modification of NK cells are suboptimal. NK cells show strikingly high resistance to lentiviral gene delivery when compared to other cells of the immune system. Previous studies show that the use of BX795, a small molecule inhibitor of TBK1/IKKepsilon complex downstream of Toll-like Receptors and RIG-I-like receptors, significantly enhances lentiviral gene delivery to NK cells. This study shows that while viral vector entry to NK cells can take place without major problems, the activation of antiviral signaling pathways leads to intracellular elimination of the vector. To study the roles of 20 candidate genes in this process, the CRISPR/Cas9 system was used and single genes were knocked out in 293FT and NK-92 cell lines. We demonstrate that, capsid recognition by TRIM5alpha in 293FT cells and dsRNA-induced signaling through RIGI and TRIM25 in NK-92 cells are major players affecting lentiviral gene delivery. Additionally, viral vector exposure was shown to increase MAPK activity in host cells, specifically p38 and JNK phosphorylation in NK-92 cells, as observed in wildtype HIV infections. Overall, this study confirms that lentiviral gene delivery evokes an innate immune response in NK cells through multiple pattern recognition receptors and cellular restriction factors. Small molecule inhibitors help to overcome this obstacle for promising applications in immunotherapy using genetically modified NK cells.
Benzer Tezler
- Cell Cycle Dependent Role of Chloride Intracellular Channel Protein 4 in mammalian cells
Memeli hücrelerinde Chloride Intracellular Channel Protein 4'ün hücre döngüsüne bağlı rolü
ZEYNEP CANSU ÜRETMEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
GenetikKoç ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NURHAN ÖZLÜ
- Mapping intracellular immune responses against lentiviral vectors in natural killer cells using genome scale CRISPR knockout
CRISPR genom susturma kütüphaneleri ile NK hücrelerde antiviral sinyal yolaklarının tespit edilmesi
AYDAN SARAÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Allerji ve İmmünolojiSabancı ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. TOLGA SÜTLÜ
DR. ABDULLAH KARADAĞ
- Predicting intracellular functions of proteins from amino acid sequences using language processing methods
Proteinlerin amino asit dizilimlerinin doğal dil işleme metotları ile işlenerek hücre içi fonksiyonlarının tahminlenmesi
BEDİRHAN ÇALDIR
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolBoğaziçi ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ARZUCAN ÖZGÜR TÜRKMEN
- Characterization of intracellular signaling cascades in 4-hydroxynonenal-induced apoptosis: Map kinases and BCL-2 protein family
4-hidroksinonenal tarafından indüklenen hücre içi apoptozis yolaklarının karakterizasyonu: Map kinazlar ve BCL-2 protein ailesi
ÖZGÜR KÜTÜK
Doktora
İngilizce
2006
BiyolojiSabancı ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜVEYDA BAŞAĞA
- Tracking of intracellular calcium signals for segregation of single-cells
Tek hücre kümelenmesinde intersellüler kalsiyum sinyallerinin takibi
MÜGE ATIŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
BiyofizikKoç ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HALİL BAYRAKTAR