Nanoparticles for the delivery of therapeutic nucleic acids
Nükleik asitlerin terapötik dağıtımı için nanoparçacıklar
- Tez No: 777131
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MAYA THANOU, PROF. DR. ANDREW D. MİLLER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2009
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Imperial College London
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 64
Özet
Bugüne kadar, çeşitli amaçlar için gen iletiminde lipozom bazlı nanopartiküller tedavisi zor hastalıklara çözüm bulmak amacıyla yaygın olarak kullanılmaktadır. Kolay üretim ve modifikasyonları ve biyolojik aktiviteler üzerindeki etkinlikleri gibi diğer taşıyıcı sistemlere göre birçok avantaja sahiptirler. Lipozomların pasif hedeflemesi üzerine yapılan yoğun araştırmalara rağmen, aktif hedeflemeye atıfta bulunan bu küçük parçacıkların hücre tipine özgü teslimi üzerine yapılan çalışmalar henüz emekleme aşamasındadır. Birçok bilim insanı, taşıyıcı vektörlerin reseptör aracılı aktif hedeflemesinin potansiyel olanakları tarafından ayartılmıştır. Hücrenin etki alanına ulaşmanın ön koşulu, öncelikle nanopartiküllerin iyi tanımlanmış bir formülasyonunun geliştirilmesine dayanmaktadır. Bu amaçla, hedefimiz optimize edilmiş ABCD nanopartikül formülasyonunun araştırılmasına ve ardından makrofaj ve monositleri değiştirme yeteneklerinin test edilmesine odaklanmıştır. Evrimsel bir buluş olan siRNA teknolojisi de nanopartiküllerin intravenöz uygulaması yoluyla yeterli bir yol geliştirmek ve böylece etkili bir transfeksiyon sağlamak için kullanılmıştır. Diğer vektörlere kıyasla daha az transfeksiyon verimliliği, bu partiküllerle çalışan ana sorundur. Araştırmamız, folat konjugatının eklendiği ABCD nanopartiküllerinin gizli-biyo-uyumlu bir formülasyonunu içermekte, daha sonra THP-1 (akut miyeloid lösemi) ve U-937 (lösemik monositik lenfoma) hücre hatları ile in vitro çalışmalar için geliştirilmiş ve optimize edilmiştir. Bu hücreler, vücudu herhangi bir tehdide karşı koruma sorumlulukları nedeniyle insan bağışıklık sisteminde hayati bir rol oynamaktadır. Folat reseptörü aracılı endositoz kullanılarak bu süspansiyon hücrelerini modifiye etmek için yeni bir yaklaşım kullanılmıştır. Belirli bir konsantrasyonda folat konjugatı, fusojenik yardımcı lipitlerle birlikte katyonik bir lipit içeren lipozom iskeletine yerleştirilmiştir. siRNA daha sonra herhangi bir enzimatik bozulmadan korunmak ve yolu kolaylaştırmak için nanopartiküllerle kompleks haline getirilmiştir. Fizikokimyasal özellikler Foton Korelasyon Spektroskopisi ve ZetaSizer ve florometre gibi çeşitli teknikler uygulanarak analiz edilmiştir. Karakterizasyonlar optimize edildikten sonra in vitro çalışmalar başlatıldı. Hedef konjugasyonların hücreler üzerindeki etkisi her denemede hedeflemeyen bir formülasyon ile kontrol edilmiştir. Bununla birlikte, her hücrenin kendi içinde özgüllüğü olduğu akılda tutularak; U-937 hücrelerinde belirgin bir hedefleme etkisi gözlenirken, THP-1 hücreleri hedefleyen ve hedeflemeyen nanopartiküller arasında marjinal bir farklılık göstermemiştir. Bununla birlikte, THP-1 hücreleri U-937 hücrelerine kıyasla daha yüksek alım etkinliğine sahipti. Bu bulgular, önce floremetre ve ardından Floresan Aktif Hücre Sıralayıcısı (FACS) ve floresan mikroskobu dahil olmak üzere çeşitli tekniklerle kanıtlanmıştır. Makrofajlar ve monositler üzerinde siRNA'nın hedefli dağıtımını haklı çıkarmak için, gen susturmanın onaylanmasına hala ihtiyaç vardır. Enzimle ayrıştırılabilir peptit veya şeker molekülleri gibi diğer hedefleme moleküllerinin kullanımının karşılaştırılması da gelecekteki hedef olmalıdır.
Özet (Çeviri)
To date, Liposome-based nanoparticles in gene delivery for a variety of purpose have been extensively used in order to find solutions to treat hard-to-cure disease. They have many advantages over other delivery systems such as their easy production and modification and efficiency over biological activities. In spite of massive research on passive targeting of liposomes, studies on cell-type specific delivery of these tiny particles, referring to an active targeting, are still infancy. Many scientists have been seduced by the potential facilities of receptor-mediated active targeting of delivery vectors. The prerequisite of achieving to reach into the site-of-action of the cell are primarily based on the development of a well-defined formulation of the nanoparticles. For this purpose, our goal was centered on the investigation of optimized ABCD nanoparticles formulation and subsequently to test their ability to alter macrophages and monocytes. An evolutionary invention, siRNA technology, was also utilized to develop a sufficient pathway through intravenous administration of the nanoparticles and thus an efficient transfection. Less transfection efficiency over other vectors is the main problem studying with these particles. Our research involved a stealth-biocompatible formulation of ABCD nanoparticles, in which a folate conjugate was inserted, then developed and optimized for in vitro studies with THP-1 (acute myeloid leukemia) and U-937 (leukemic monocytic lymphoma) cell lines. These cells play a vital role in the human immune system due to their responsibility for protection of the body against any threat. A novel approach to modify these suspension cells was employed by using folate receptor-mediated endocytosis. A certain concentration of folate conjugate was inserted into liposome scaffold, which contains a cationic lipid together with fusogenic helper lipids. siRNA was then complexed with the nanoparticles in order for it to be protected from any enzymatic degradation and to make the pathway easier. Physicochemical features were analyzed by performing several techniques such as Photon Correlation Spectroscopy and ZetaSizer and fluorometer. Once characterizations were optimized, in vitro studies were initiated. The impact of target conjugations on the cells was controlled with a non-targeting formulation in each trial. However, keeping in mind that each cell has specificity by itself; U-937 cells were observed with a distinct targeting effect, while THP-1 cells did not show a marginal discrepancy between targeting and non-targeting nanoparticles. Nevertheless, the latter did posses higher uptake efficiency over U-937 cells. These findings were proven by several techniques including first fluoremeter and then Fluorescent Activated Cell Sorter (FACS) and fluorescence microscopy. In order to justify targeted delivery of siRNA on macrophages and monocytes, there is still a need to approve of gene silencing. Comparison of the utilization of other targeting molecules, such as enzymecleavable peptide or sugar moieties should also be the future goal.
Benzer Tezler
- Kanser tedavisine yönelik antisens oligonükleotid yüklü polimerik nanopartikül tasarımı ve İn vitro karakterizasyonu
Design and In vitro characterization of antisense oligonucleotide loaded polymeric nanoparticles for cancer therapy
PEZHMAN HOSSEİNİAN AHANGARNEZHAD
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
GenetikHacettepe ÜniversitesiNanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EYLEM GÜVEN ÖZTÜRK
- Biomedical application of an enzymatically synthesized biopolyester
Enzimatik olarak sentezlenmiş bir biyopoliesterin biyomedikal uygulaması
ŞENOL BEYAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATOŞ YÜKSEL GÜVENİLİR
- Evaluation of cationic polymer vectors for non-viral gene delivery
Katyonik polimerlerin gen taşıyıcı sistemler olarak değerlendirilmesi
HATİCE İMRAN GÜNGÖRDÜ
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLAÇTI TOPÇU
- Göğüs kanser hücrelerinde (MCF-7) manyetik nanopartiküller ile siRNA tedavisinin in vitro araştırılması
In vitro investigation of siRNA therapy in breast cancer cells (MCF-7) by magnetic nanoparticle
FAZRANEH VALIPOUR
Doktora
Türkçe
2015
BiyolojiHacettepe ÜniversitesiMoleküler Biyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİNE SİBEL SÜMER
DOÇ. DR. MUSTAFA TÜRK
- Fulleren C60 nanopartikülünün meme kanserine karşı koruyucu etkilerinin in vivo, in vitro ve in silico analizlerle araştırılması
The investigation of protective effects of fullerene C60 nanoparticle against to breast cancer by in vi̇vo, in vitro and in silico analysis
SEDA BEYAZ