Detection of peptides capable of crossing the blood-brain barrier (BBB) and being integrated into drug delivery systems using physiologically relevant human BBB models
İnsan fizyolojisine uygun kan-beyin bariyeri (KBB) modelleri kullanılarak KBB'yi geçebilen ve ilaç taşınım sistemlerine entegre edilebilecek peptitlerin tespiti
- Tez No: 898741
- Danışmanlar: DR. NUR MUSTAFAOĞLU VAROL, DR. SİBEL ÇETİNEL MEMİŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
- 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: 62
Özet
Beyin kılcal endotel hücreleri, astrosit ve perisitlerden oluşan kan-beyin bariyeri (KBB), beyni kandan ayıran çok önemli, koruyucu bir tabakadır. Bu tabaka, zararlı etmenler ve ilaçlar gibi yabancı maddelerin beyne girmesini engeller. Bunun sonucu olarak, dünya çapında ölüm nedenlerinde ikinci sırada, en sık görülen hastalıklarda ise ilk sırada bulunan sinir sistemi hastalıklarını tedavi etmek büyük bir zorluk teşkil etmektedir. Bu zorluğu aşmak ve beyne ilaç taşıyacak mekik ihtiyacına yanıt vermek amacıyla, bu çalışmada, KBB'yi geçebilen peptit seçimi için insan fizyolojisine uygun, çift kanallı, özgün bir çip-üstü-KBB kullandık. Gözenekli bir zarla birbirinden ayrılan bu kanallardan ilkine kılcal damarlardaki in vivo kan akışını taklit etmek amacıyla insan indüklenmiş pluripotent kök hücrelerinden farklılaştırılmış beyin endotel hücreleri ekilirken; diğer kanala, bu kanalda beyin bölmesi oluşturmak amacıyla, birincil insan astrosit ve perisitleri ekildi. Bariyer bütünlüğü, geçirgenlik testi ile doğrulandı. İlk olarak peptit göstermeyen yabanıl tip M13 bakteriyofajların KBB'yi geçebilme kapasitelerini ölçmek için fajlar çipin içine damar kanalından verildi. Sonrasında ∼10^9 farklı peptit gösteren fajlar yine damar kanalından bir çipe verildi ve KBB'yi geçen fajların miktarı ölçüldü. Bunlara ek olarak birincil insan akciğer, böbrek ve bağırsak endotel hücreleri negatif seçilime tabi tutuldu ve çipüstü- KBB'deki fajların beyne özgüllüklerini ölçmek için biyoseçilim yapıldı. Bariyeri geçebilen fajlardaki peptitler dizilendi ve sonuçlar birbirleriyle karşılaştırıldı.
Özet (Çeviri)
The human blood-brain barrier (BBB), consisting of brain microvascular endothelial cells, astrocytes, and pericytes, is a critical protective layer, isolating the brain from the bloodstream. It prevents the entry of harmful agents and foreign molecules, including many therapeutics, into the brain. Consequently, treating neurological diseases—the second leading cause of mortality and the leading cause of morbidity globally—presents significant challenges. To overcome these challenges and address the urgent need for shuttles capable of delivering drugs into the brain, this study takes a unique approach for selecting peptides that can cross the BBB and reach the brain, utilizing a physiologically relevant, human cell-based BBB-on-a-chip model that recapitulates the in vivo blood flow conditions. We developed a two-channel microfluidic system where the induced pluripotent stem cell-derived brain endothelial cells were seeded in one channel to mimic the brain capillaries, and primary human astrocytes and pericytes were seeded in the other, separated by a porous membrane, to obtain brain compartment. The barrier integrity of the model was validated using permeability assays. Initially, wild-type M13 bacteriophages displaying no peptides were perfused through the blood channel to measure their ability to cross the BBB. Subsequently, M13 bacteriophages displaying ∼10^9 different peptides were perfused through the blood channel, and the peptide-displaying phages that cross the BBB were quantified. Additionally, we performed a negative selection on human primary lung, kidney, and gut endothelial cells before biopanning of bacteriophages on BBB on- a-chip models, for brain specificity. The peptides on the crossing-phages were sequenced and results were compared.
Benzer Tezler
- Proteomic approaches for the identification and quantification of clinically relevant biomarkers
Klinik önem taşıyan biyobelirteçlerin belirlenmesi ve miktar tayini için proteomik yaklaşımlar
MELTEM AŞICIOĞLU KÜÇÜK
Doktora
İngilizce
2024
Biyokimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NEVİN GÜL KARAGÜLER
DR. MERVE ÖZTUĞ KILINÇ
- Laktik asit bakterilerinden antimikrobiyal peptid üretimi ve prostatkanserine karşı antikanserojenik etkilerinin belirlenmesi
Antimicrobial peptide production from lactic acid bacteria anddetermination of anticarcinogenic effects against prostate cancer
CEYDA ÖZEN
- Peptit bağlı altın nanoparçacıklar kullanarak bazı eser elementlerin ayrılması
Separation of some trace elements using peptide bound gold nanoparticles
GİZEM GEDİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜLEYMAN AKMAN
- Yeni doğan döneminde,N terminal pro B tipi natriüretik peptit referans aralığının belirlenmesi.
Başlık çevirisi yok
MÜJDAT AYTEKİN
- Serotonin'e spesifik moleküler damgalı polimerlerin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of molecularly serotonin imprinted polymers
BURCU OKUTUCU