Transferrin receptor targeted gene delivery
Transferrin reseptörü hedefli gen iletimi
- Tez No: 816093
- Danışmanlar: PROF. DR. ERNST WAGNER
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoteknoloji, Eczacılık ve Farmakoloji, Biotechnology, Pharmacy and Pharmacology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ludwig-Maximilians Universität München
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Farmasötik Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 85
Özet
Nükleik asitlerle yapılan tedavi, yaşamı tehdit eden, özellikle kanser gibi ciddi hastalıkları iyileştirmek için büyük bir potansiyel göstermiştir. Viral olmayan gen iletimi, klasik viral gen iletim yöntemine umut verici bir alternatiftir. Bununla birlikte, viral olmayan nanotaşıyıcıların, uygun boyut, hücrelerin dışında yüksek stabilite, kan bileşenlerine düşük afinite, hedef hücrelere yüksek afinite, verimli alım, başarılı endozomal kaçış ve son olarak hücrelerin içinde parçalanma gibi çeşitli yönlerden iyileştirilmesi gerekmektedir. Viral olmayan gen taşıma sistemlerindeki mevcut gelişmeler ve artan bilgi, optimum özel nanotaşıyıcılar oluşturmak için yeni kapılar açmaktadır. Bu sentetik taşıyıcılar, özgüllüklerini ve etkinliklerini geliştirmek için farklı şekillerde modifiye edilebiImektedirler. Tezin ilk bölümü, önceden tasarım dizisi tanımlanmış T-şekilli lipo-OAA'lar ile transferrin reseptörü hedefli pDNA iletimine odaklanmaktadır. Mevcut çalışmada, hedefleme aracısı olarak sadece 12 aminoasit uzunluğunda proteaz dirençli sentetik retro-enantio TfR ligandı kullanılmıştır. Lipidik alanları ve lipit kalıntılarının redoksa duyarlı ekleri bakımından farklılık gösteren altı lipo-OAA, çekirdek polipleks stabilitesinin reseptöre bağlı gen transferi üzerindeki etkisini değerlendirmek için test edilmiştir. reTfR hedefli pDNA polipleksleri, tek değerlikli eşlenik reTfR-1 ile karşılaştırıldığında iki değerlikli DBCO içeren eşlenik reTfR-2 kullanıldığında küçük bir avantajla TfR açısından zengin K562 ve N2a hücreterinde gen iletimini hedefli reseptör göstermiştir. İlginç bir şekilde, her hücre hattı en iyi transfeksiyon için farklı lipo-OAA'lara sahiptir. Daha az stabilize NonOcAOAA1258 veya 1Z85l reTfR_2'nin eritrolösemik K562 hücrelerine pDNA iletimi için uygun olduğu ve ssbb bazlı biyolojik olarak azaltılabilir DecA- veya NonOcA-OAA'lar 1284 veya 1285/ reTfR2'nin nöroblastoma N2a hücreleri için en uygun olduğu bulunmuştur. TfR'nin demir doymuş hTf ile ön inkübasyon yoluy|a blokajı, bu reTfR poliplekslerinin TfR aracılı bir gen transfer süreci hipotezini destekleyen poliplekslerin hücresel birleşmesini azaltmıştır. Genel olarak, transferrin reseptörü hedefli dizi tanımlı T-şekilli lipo-OM olmayan nano-taşıyıcılar başarıyla üretilmiştir. Tezin ikinci bölümünde, hTf hedefli LNP'ler, pDNA iletimi için optimum formulasyonu bulmak üzere araştırılmıştır. Bu amaçla iki farklı PEG-DMG:PEG-DSPE-N3 oranl Ve üç farklı ligand eşdeğeri seçilmiştir. Üretilen taşıyıcılar boyut, zeta PotansiYelİ, morfoloji, stabi|ite, transfeksiyon etkinliği ve hücresel ilişki aÇlslndan analiz edilmiŞtir. Genel olarak, hTf konjuge LNP'ler, modifiye edilmemiş LNP formülasYonlarından daha yüksek transfeksiyon ve i|işki ortaya çıkarmıştır, 2:3 LNP formülasYonları durumunda, modifiye edilmiş LNP'ler artan hTf eşdeğeri ile transfeksiYon etkinliğini artırmıştır. öte yandan, 1,.4 modifiye LNP'ler, modifiye edilmemiŞ LNP'lere kıYasla daha yüksek transfeksiyon etkinliği göstermiş, ancak artan hTf eŞdeğeri benzer kademeli bir artış göstermemiştir. LNP formülasyonları, in vitro olarak herhangi bir hücresel toksisite göstermemiştir. En önemlisi, rekabet deneYleri, hTf ile modifiYe edi|miş LNp'lerin azaltılmış hücresel birleşmesi ile TfR aracılı alımını destekler. Özet olarak, hem 12 amino asit küçük proteaza dirençli retro-enantio TfR bağlaYıcı PePtit hem de 80 KDa serum demir taşıma proteini transferrin, hedeflenen gen iletimini arttırmak için kayda değer bir güç göstermiştir. jiganO konjuge lipo-OAA'lar ve LNP'ler, PDNA yükünü transfekte etmek için büyük potansiyel göstermiştir. Bu viral olmayan gen dağıtım sistemleri, daha ileri terapötik gelişmeler için aday o|abilirler.
Özet (Çeviri)
The therapy with nucleic acids showed great potential to cure life threatening, severe diseases especially for cancer. Non-viral gene delivery is a promising alternative to the classical method of viral gene delivery. However, non-viral nanocarriers need to be improved in several aspects such as suitable size, high stability outside of the cells, low affinity to blood components, high affinity to target cells, efficient uptake, successful endosomal escape and finally disassembly inside the cells. Current developments and increased knowledge in non-viral gene delivery systems open new doors to create optimum specialized nanocarriers. These synthetic carriers are able to be modified in different manners to improve their specificity and efficiency. The first part of the thesis focuses on the transferrin receptor targeted pDNA delivery with previously design sequence defined T-shaped lipo-OAAs. In current study, only 12 amino acid length protease resistant synthetic retro-enantio TfR ligand was used as a targeting agent. Six lipo-OAAs differing in their lipidic domains and redox-sensitive attachments of lipid residues were tested in order to evaluate the impact of core polyplex stability on receptor-dependent gene transfer. The reTfR targeted pDNA polyplexes demonstrated receptor targeted gene delivery in TfR rich K562 and N2a cells with a small advantage when using the bivalent DBCO containing conjugate reTfR-2 compare to monovalent conjugate reTfR-1. Interestingly, each cell line has different lipo-OAAs for best transfection. The less stabilized NonOcA-OAA 1258 or 1285 / reTfR-2 was found to be suitable for pDNA delivery into erythroleukemic K562 cells and the ssbbbased bioreducible DecA- or NonOcA-OAAs 1284 or 1285 / reTfR-2 was best suited for neuroblastoma N2a cells. The blockade of TfR by preincubation with iron saturated hTf reduced the cellular association of polyplexes which supports the hypothesis of a TfR-mediated gene transfer process of these reTfR polyplexes. Overall, transferrin receptor targeted sequence defined T-shaped lipo-OAA based specialized non-viral nanocarriers has been generated successfully. In the second part of the thesis, hTf targeted LNPs were investigated to find optimum formulation for pDNA delivery. For this purpose, two different ratio of PEG-DMG:PEG-DSPE-N3 and three different ligand equivalents were selected. Generated carriers analyzed in terms of size, zeta potential, morphology, stability, transfection efficiency and cellular association. Overall, hTf conjugated LNPs revealed higher transfection and association than nonmodified LNP formulations. In case of 2:3 LNP formulations, modified LNPs increased transfection efficiency with increasing hTf equiv. On the other hand, 1:4 modified LNPs showed increased transfection efficiency compared to nonmodified LNPs however, increasing hTf equiv did not show similar gradual increase. LNP formulations did not show any cellular toxicity in vitro. Most importantly, competition experiments support TfR-mediated uptake by reduced cellular association of hTf modified LNPs. In summary, both 12 amino acid small protease resistant retro-enantio TfR binding peptide and 80 kDa serum iron transport protein transferrin showed notable power to enhance targeted gene delivery. Ligand conjugated lipo-OAAs and LNPs showed great potential to transfect pDNA cargo. These non-viral gene delivery systems might be candidates for further therapeutic developments.
Benzer Tezler
- Meme kanseri hücrelerine mTOR antisens oligonükleotitlerini hedefleyecek transferrin kaplanmış altın nanopartiküllerin tasarımı sentezi ve uygulanması
Design, synthesis and application of transferrin coated gold nanoparticles for targeting mTOR antisense oligonucleotides to breast cancer cells
EZGİ BEKTAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE KEVSER ÖZDEN
- Lentiviral mertk üretimi, çoğaltılması ve iletimi
Lentiviral mertk production, multiplication and transmission
ASLI GÜNER ÖZTÜRK DEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Mikrobiyolojiİstanbul Medipol ÜniversitesiMikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SÜLEYMAN YILDIRIM
- Beyne hedeflendirilmiş kaspaz inhibitörleri ve bazik fibroblast büyüme faktörü (bFGF) taşıyan nanopartiküllerin hazırlanması, beyne geçişinin ve etkinliğinin değerlendirilmesi
Preparation of caspase inhibitors and basic fibroblast growth factor (bFGF) loaded nanoparticles, evaluation of transition and efficiency to the brain tissue
SEÇİL ÇABAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
BiyoteknolojiHacettepe ÜniversitesiFarmasötik Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YILMAZ ÇAPAN
- Beyı̇ne hedeflendı̇rı̇lmı̇ş bevası̇zumab yüklü nanopartı̇küler ı̇laç taşıyıcı sı̇stemlerı̇n hazırlanması ve etkı̇nlı̇klerı̇nı̇n değerlendı̇rı̇lmesı̇
Preparation and evaluation of bevacizumab loaded brain targeted nanoparticular drug deli̇very systems
SEDENAY AKBAŞ
Doktora
Türkçe
2020
Eczacılık ve FarmakolojiHacettepe ÜniversitesiFarmasötik Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YILMAZ ÇAPAN
- PD-L1/PDGFR-α targeted chimeric antigen receptor-natural killer cell therapy for chordoma
Kordomalarda PD-L1/PDGFR-α hedefli kimerik antijen reseptörü taşıyan doğal katil(PD-L1/PDGFR-α/CAR-NK) hücre terapisi
DİDEM TECİMEL
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
BiyolojiYeditepe ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER FARUK BAYRAK