Development of a non-animal-based testing method for assessing skin sensitizers using genetically encoded biosensors
Genetik olarak kodlanmış biyosensörler kullanarak cilt hassaslaştırıcılarının değerlendirilmesine yönelik hayvan esaslı olmayan bir test yönteminin geliştirilmesi
- Tez No: 898732
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET SELİM ÇETİNER
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoloji, Biyomühendislik, Biyoteknoloji, Biology, Bioengineering, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji-Genetik ve Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 133
Özet
Kozmetik ve ev temizlik endüstrileri, çeşitli kimyasallar içeren kişisel bakım ve temizlik ürünlerinin kullanımını artırmaktadır. Bu kimyasallardan bazıları, ciltle temas halinde alerjik reaksiyonları tetikleyebilen cilt hassaslaştırıcıları olarak işlev görebilir. Bu nedenle pazarlanmadan önce bu ürünlerin alerjik potansiyellerinin test edilmesi çok önemlidir. Hayvan kullanımındaki önemli sınırlamalar nedeniyle, hayvan içermeyen test yöntemlerinin geliştirilmesine yönelik büyük çabalar sarf edilmiştir. Olumsuz sonuç yolundaki anahtar olay 2 için mevcut testler, Nrf2 ifadesine bağlı lusiferaz aktivasyonuna dayanmaktadır. Ayrıca genetik olarak kodlanmış biyosensörler, canlı hücrelerdeki oksidatif strese yanıt olarak Nrf2 veya H2O2 seviyelerinin gerçek zamanlı ölçümüne olanak tanır. Bu nedenle, cilt hassaslaştırıcılarının neden olduğu oksidatif stresi tespit etmek için, genetik olarak tasarlanmış biyosensörleri, H2O2 ölçümü için HyPer7'yi ve Nrf2 aktivasyonu için pTRAF'ı, stabil bir şekilde ifade eden insan keratinosit HaCat hücreleri kullanan hayvan bazlı olmayan bir ilaç tarama sistemi geliştirmeyi amaçladık. Verilerimiz, bu stabil hücrelerine yüksek ancak toksik olmayan cilt hassaslaştırıcı dozlarını uyguladığımızda Nrf2 aktivasyonunun önemli ölçüde arttığını gösterdi. Buna karşılık, farklı hücre bölgelerinde H2O2 seviyeleri aynı uygulama ile değişmeden kaldı. Dahası, oksijen seviyelerinin HaCat hücrelerinin cilt hassaslaştırıcılarına karşı duyarlılığı üzerindeki etkisini araştırdık. Hücreler, düşük oksijen (5 kPa) koşulları altında bu maddelere karşı, aynı dozlardaki yüksek oksijen koşulları (18 kPa) ile karşılaştırıldığında daha dirençliydi. Dikkat çekici bir şekilde, yüksek oksijen altındaki ölümcül konsantrasyon, düşük oksijen altında hücre ölümüne neden olmadı. Bu sonuçlar, yaklaşımımızın hayvan bazlı olmayan test yöntemleri için değerli bir araç olma potansiyelini ortaya koyuyor ve bu alandaki önemini vurguluyor.
Özet (Çeviri)
Cosmetics and household cleaning industries increase the use of personal care and cleaning products containing various chemicals. Some of these chemicals can act as skin sensitizers, triggering allergic reactions upon skin contact. Therefore, it is crucial to test these products for their allergic potential before marketing. Due to substantial limitations in animal use, considerable efforts have been dedicated to developing animal-free testing methods. The available tests for key event 2 in the adverse outcome pathway are based on Nrf2 expression-dependent luciferase activation. Furthermore, genetically encoded biosensors enable real-time measurement of Nrf2 or H2O2 levels in response to oxidative stress in living cells. Therefore, we aimed to develop a non-animal-based drug screening system utilizing the human keratinocyte HaCat cells stably expressing genetically engineered biosensors, HyPer7 for H2O2 measurement, and pTRAF for Nrf2 activation, to detect the oxidative stress induced by skin sensitizers. Our data demonstrated that Nrf2 activation was significantly increased when we treated these stable cells with high yet non-toxic doses of skin sensitizers. Conversely, H2O2 levels in different subcellular compartments remained unchanged with the same treatment. Moreover, we explored the impact of oxygen levels on the sensitivity of HaCat cells to skin sensitizers. Cells were more resistant to these substances under normoxia (5 kPa) compared to the same doses under hyperoxia conditions (18 kPa). Remarkably, the lethal concentration under hyperoxia did not induce cell death under normoxia. These results demonstrate the potential of our approach as a valuable tool for non-animal-based testing methods, emphasizing its significance in the field.
Benzer Tezler
- Afet sonrası geçici barınma amacıyla kullanılacak kamusal yapıların seçimi için bir model: Geçici İşlevsel dönüşüm (adaptive reuse)
A model for selection of public structures to be used for post-disaster temporary sheltering purposes: Temporary adaptive reuse
AYŞE ESRA İDEMEN
Doktora
Türkçe
2022
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SİNAN MERT ŞENER
- Sesötesi uygulamalar için yapımı kolay ve düşük maliyetli fantom tasarımı
Ultrasound applications for easy and low cost phantom design
AYDIN UĞUR KORU
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TAYFUN AKGÜL
- A communicational analysis of animal experiments: To what extent do scientists use the rhetoric of self-defence while justifying animal experiments
Hayvan deneylerinin iletişimsel analizi: Bilim insanları hayvan deneylerini meşrulaştırırken öz savunma retoriğine ne ölçüde başvuruyor
GÜRAY TEZCAN
Doktora
İngilizce
2021
İletişim Bilimleriİstanbul Bilgi Üniversitesiİletişim Bilimleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ITIR ERHART
- Bir uçak kanadının hücum kenarına kuş çarpmasının sayısal olarak modellenmesi ve analizi
Numerical modeling and analysis of bird strike on an air plane wing leading edge
SİNAN TAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZAHİT MECİTOĞLU
- Technology acceptance of 3d food printers and 3d printed food in domestic environments
3 boyutlu gıda yazıcı ve 3 boyutlu baskı alınmış gıdaların ev ortamında teknoloji kabulü
SELVİNAZ NESİBE KAYA
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Endüstri Ürünleri Tasarımıİstanbul Teknik ÜniversitesiEndüstriyel Tasarım Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ KORAY GELMEZ