Geri Dön

Effects of exosome encapsulated anticancer drug Lapatinib on breast cancer cells

Eksozom ile kapsüle edilmiş kemoterapötik ilaç olan Lapatinib'in meme kanseri hücreleri üzerinde etkileri

PDF İndir

  1. Tez No: 739890
  2. Yazar: NURDAN SENA DEĞİRMENCİ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. EVREN ÖNAY UÇAR, PROF. DR. FİKRETTİN ŞAHİN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İstanbul Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Biyoteknoloji Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 133

Özet

Meme kanserinin alt tiplerinden biri olan HER2 pozitif meme kanseri, diğer tiplere göre daha agresif özellik göstermektedir. HER2 tedavisinde kullanılan kemoterapötik ilaçlardan biri Lapatinibdir. Lapatinib, bir tirozin kinaz inhibitörü olarak HER2 ve EGF gibi hücre büyümesini sağlayan reseptörlerin hücre içi kinaz alanlarına bağlanarak hücre büyümesini inhibe etmektedir. Yapılan çalışmalar, kan dolaşımında düşük çözünürlüğe sahip olan lapatinibin nano taşıyıcılar ile birlikte uygulandığında aktivitesini arttırdığını göstermiştir. Son yıllarda yapılan çalışmalar eksozomların ilaç taşıyıcı olarak kullanılabilirliğini ortaya koymaktadır. Eksozomlar 20-200 nm boyutunda hücrelerden salınan, hücreler arası trafikte rol alan küçük yapılı veziküllerdir. Çift lipid tabakalı membran yapısına sahip bu eksozomların içinde DNA, RNA ve proteinleri bulunmaktadır. Doğal nanopartikül olan eksozomların sentetik nanopartiküllere kıyasla yan etkilerinin bulunmadığı bildirilmektedir. Bu çalışmada sağlıklı meme hücrelerinden elde edilen eksozomlar nano taşıyıcı olarak kullanılmıştır. Lapatinib, elektroporasyon yöntemi uygulanarak eksozomlar ile kapsüle edilmiş ve yaklaşık olarak %40-45 oranında başarılı bir kapsülasyon gerçekleştirilmiştir. HER2 pozitif meme kanseri hücre hattı (SKBR-3) ve sağlıklı meme epitel hücre hattı (MCF10 A) üzerinde, serbest lapatinib, eksozom ile kapsüle edilmiş lapatinib ve boş eksozomun sitotoksik etkileri değerlendirilmiştir. Serbest lapatinibin IC50 değeri, lapatinibin eksozom ile kapsüle edilmesiyle doza ve zamana bağlı olarak düşürülmüştür. Boş eksozomların ise hücre proliferasyonu üzerinde herhangi bir etkisinin olmadığı görülmüştür. Eksozomlar, ilaç taşıma da yalnızca aracı olarak kullanılmıştır. Eksozom ile kapsüle edilen Laptinib' in düşük konsantrasyonda SKBR-3 hücreleri üzerinde daha etkili sitotoksik etki gösterdiği, ancak sağlıklı MCF10 A hücreleri üzerinde herhangi bir sitotoksik etkisinin olmadığı belirlenmiştir. Annexin V ile yapılan apoptotik analizler eksozom ile kapsüle edilmiş lapatinibin, 0,1 µM konsantrasyonda ve 48. saatte, SKBR-3 hücreleri üzerinde serbest Lapatinibe kıyasla apoptozu daha fazla arttırdığını, MCF10 A hücreleri üzerinde ise apoptotik etkisinin daha düşük olduğunu göstermiştir. Western blot ve RT-qPCR analizleri lapatinib ve eksozom ile kapsüle edilmiş lapatinibin SKBR-3 ve MCF10 A hücrelerine ait ERBB1, ERBB2, AKT, MAPK, caspase 3, caspase 9, BCL-2, TP53 genlerin ve HER2, EGFR, ERK 1/2 (p44/42 MAPK), AKT, pAKT, P53 ve caspase 3 proteinlerin ekspresyonları üzerinde benzer etkilere sahip olduğu gösterilmiştir. Sonuç olarak bu tez kapsamında hidrofobik bir ilaç olan lapatinibin çözünürlüğü ve etkinliği eksozom ile kapsüle edilerek meme kanseri hücreleri üzerindeki etkileri arttırılmıştır. Sağlıklı epitel meme hürelerinden (MCF10 A) türevlenen eksozomlar, ilk kez bu tez kapsamında lapatinib taşıyıcısı olarak kullanılmıştır. Lapatinib elektroporasyon yöntemi kullanılarak eksozomlarla kapsüle edilmiştir. Yapılan bu çalışma HER2 pozitif meme kanseri tedavisinde kullanılabilecek yeni bir strateji olabilir.

Özet (Çeviri)

HER2 positive breast cancer, one of the subtypes of breast cancer, is more aggressive than other types. One of the chemotherapeutic drugs used in the treatment of HER2 is Lapatinib. As a tyrosine kinase inhibitor, lapatinib inhibits cell growth by binding to the intracellular kinase domains of cell growth receptors such as HER2 and EGF. Studies have shown that lapatinib, which has low solubility in the bloodstream, increases its activity when applied with nanocarriers. Studies conducted in recent years reveal that exosomes can be used as drug carriers. Exosomes are small vesicles of 20-200 nm, released from cells and involved in intercellular traffic. These exosomes, which have a double lipid layered membrane structure, contain DNA, RNA, and proteins. It is reported that exosomes, which are natural nanoparticles, do not have side effects compared to synthetic nanoparticles. This study used exosomes obtained from healthy breast cells as nanocarriers. Lapatinib was encapsulated with exosomes by applying the electroporation method, and a successful encapsulation rate of approximately 40-45% was achieved. The cytotoxic effects of free Lapatinib, exosome-encapsulated Lapatinib, and empty exosome were evaluated on HER2 positive breast cancer cell line (SKBR-3) and healthy breast epithelial cell line (MCF10 A). The IC50 of free Lapatinib was dose- and time-dependently reduced by encapsulating Lapatinib with the exosome. Empty exosomes were found not to affect cell proliferation. Exosomes have been used only as mediators for drug delivery. It was determined that Lapatinib encapsulated with exosome had a more effective cytotoxic effect on SKBR-3 cells at low concentrations. However, it did not have any cytotoxic effect on healthy MCF10 A cells. Apoptotic analyzes with Annexin V showed that exosome-encapsulated Lapatinib at a concentration of 0.1 µM and 48 hours increased apoptosis more on SKBR-3 cells than free Lapatinib but had a lower apoptotic effect on MCF10 A cells. Western blot and RT-qPCR analyses of Lapatinib and exosome-encapsulated Lapatinib of ERBB1, ERBB2, AKT, MAPK, caspase 3, caspase 9, BCL-2, TP53 genes and HER2, EGFR, ERK 1/ 2 (p44/42 MAPK), AKT, pAKT, p53 and caspase 3 have been shown to have similar effects on the expression of proteins. As a result, within the scope of this thesis, the solubility and effectiveness of lapatinib, a hydrophobic drug, were encapsulated with exosomes, and its effects on breast cancer cells were increased. Exosomes derived from healthy epithelial mammary cells (MCF10 A) were used as lapatinib carriers for the first time in this thesis. Lapatinib was encapsulated with exosomes using the electroporation method. This study may be a new strategy that can be used to treat HER2 positive breast cancer.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    787024

    Dirençli akciğer kanser kök hücrelerine moleküler mühendislik ile hedeflendirilmiş eksozom-enkapsüle sirna'larla hücrelerdeki ilaç direncinin önlenmesi

    Prevention of resistance by targeting exosome-encapsulated sirnas to resistant LUNG cancer stem cells by molecular engineering

    BAHAR DEMİR CEVİZLİDERE

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    BiyomühendislikEskişehir Osmangazi Üniversitesi

    Disiplinlerarası Kök Hücre Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. AYLA EKER SARIBOYACI

  2. Tez No

    891785

    Ülseratif kolit tedavisine yönelik mesalazin ve eksozomun mikroakışkan tabanlı sistem ile enkapsülasyonu

    Encapsulation of mesalazine and exosome with microfluidic-based system for the treatment of ulcerative colitis

    CEYDA KÖROĞLU ÖZMEN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    BiyoteknolojiAnadolu Üniversitesi

    Farmasötik Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÜLAY BÜYÜKKÖROĞLU

  3. Tez No

    750191

    The development of prophylactic and therapeutic vaccine using cell derived extracellular vesicles

    Hücre kökenli hücre dışı kesecikler kullanılarak profilaktik ve terapötik aşı geliştirilmesi

    MUZAFFER YILDIRIM

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Biyolojiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İHSAN GÜRSEL

  4. Tez No

    676190

    The relationship between urinary exosomal miRNA levels and renal outcome in type 2 diabetic nephropathy patients

    Tip 2 diyabetik nefropati hastalarında üriner eksozomal miRNA düzeylerinin renal outcome ile ilişkisi

    MEHMET SEYİT ZOR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Genetikİstanbul Teknik Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji-Genetik ve Biyomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EDA TAHİR TURANLI

  5. Tez No

    699176

    Microglia to Neuron Interaction via Exosomal MiR-34a

    Ekzozomal miR-34a Aracılığıyla Mikroglia – Nöron Etkileşimi

    NURULLAH SATI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    BiyolojiDokuz Eylül Üniversitesi

    Moleküler Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ŞERMİN GENÇ

Geri Dön