Parkinson tedavisinde yeni nesil nanopartiküler ilaç taşıyıcı sistemlerin geliştirilmesi
Development of next-generation nanoparticle drug delivery systems for parkinson's treatment
- Tez No: 916450
- Danışmanlar: DOÇ. DR. EMRAH ŞEFİK ABAMOR, DR. ÖĞR. ÜYESİ BURÇAK YAVUZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Biyoteknoloji, Tıbbi Biyoloji, Bioengineering, Biotechnology, Medical Biology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyoteknoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 95
Özet
Artan nüfus ve yaşlanmayla birlikte prevalansında dramatik bir artış görülen, dopaminerjik nöronların dejenerasyonu ile karakterize olan Parkinson Hastalığı (PH), Nörodejeneratif Hastalıklar (NH) arasında en yaygın ikinci hastalık olarak yerini almıştır. Kesin etiyolojisi belirsiz olmakla beraber, genetik ve çevresel faktörler sonucu ortaya çıkan PH, motor bozukluklara yol açarak hastaların yaşam kalitesini olumsuz yönde etkilemektedir. Günümüzde geliştirilen terapi yöntemleri hastalığın semptomlarını hafifletebilirken, kesin bir tedavi sunamamaktadır. Son yıllarda, düşük immünojenik yapıları ve kargo taşıyıcı fonksiyonları ile biyolojik kökenli eksozomların NH tedavisinde yeni nesil nanopartiküler ilaç taşıyıcı sistem (NİTS) olarak geliştirilmesi yoğun ilgi görmektedir. Bu çalışmada ise, PH tedavisinde kullanılmak üzere Wharton Jeli Mezenkimal Kök Hücre (WJ-MKH) kökenli eksozomlara dopamin yüklenmesi ve Polietilen Glikol (PEG) kaplaması yapılarak nanoteknolojiye dayalı yeni nesil biyoteknolojik ilaç yaklaşımı geliştirilmesi amaçlanmıştır. Sükroz yoğunluk-gradyanlı ultrasantrifüj yöntemiyle izole edilen eksozomlara sonikasyon yöntemiyle dopamin yüklemesi ve PEG kaplaması yapılmıştır. Boş eksozom ve PEG kaplı dopamin yüklü eksozomların (PEG-exoDA) boyut dağılımı ve morfoloji analizleri Nanopartikül İzleme Analizi, Dinamik Işık Saçılımı ve Alan Emisyonlu Taramalı Elektron Mikroskobu karakterizasyon işlemleri ile gerçekleştirilmiş; formülasyon içeriği Yüksek Performanslı Sıvı Kromatografisi ile tespit edilerek validasyonu yapılmıştır. Sonikasyon işlemiyle elde edilen PEG-exoDA boyutunda artış gözlemlenirken, yükleme kapasitesi %27,13 ± 0,41 olarak bulunmuştur. İlaç salım kinetiği testine göre formülasyon içindeki dopaminin ilk 24 saatte %84, 72 saatte ise %90 oranında salındığı tespit edilmiştir. Farklı konsantrasyonlarının hücreler üzerinde toksik bir etki göstermediği gözlemlenen PEG-exoDA'nın, 6-OHDA ile indüklenmiş in vitro 2B PH modelinde nöroprotektif ve terapötik etki gösterdiği gözlemlenmiştir. Böylece, WJ-MKH kökenli PEG-exoDA'nın Parkinson tedavisinde bir NİTS olarak tasarlanabileceği hipotezi desteklenmiştir. Formülasyonun farmakokinetik ve farmakodinamik profillerinin incelenmesi için in vivo hayvan modelleri üzerinde yapılacak çalışmalar ile, eksozom tabanlı NİTS yaklaşımının Parkinson başta olmak üzere pek çok NH tedavisi için umut verici bir yaklaşım olarak değerlendirileceğini öngörmekteyiz.
Özet (Çeviri)
Parkinson's disease (PD), characterized by the degeneration of dopaminergic neurons with a dramatic increase in prevalence with increasing population and aging, has become the second most common disease among Neurodegenerative Diseases (ND). Although its exact etiology is unclear, motor disorders affecting patients' quality of life occur due to genetic and environmental factors in PD. Current therapeutic methods can alleviate the symptoms yet cannot provide definitive treatment. Biologically derived exosomes, with low immunogenic features and cargo carrier functions, designed as next-generation nanoparticle drug delivery systems (DDS) have attracted great attention for ND treatment in recent years. In this study, the development of a new-generation biotechnological drug delivery approach based on nanotechnology by loading dopamine and coating Polyethylene Glycol (PEG) onto Wharton Jelly Mesenchymal Stem Cell (WJ-MSC) derived exosomes for PD treatment was aimed. Dopamine loading and PEG coating were performed on exosomes by sonication, following exosome isolation by sucrose density-gradient ultracentrifugation. The size distribution and morphology of exosomes and PEG-coated dopamine-loaded exosomes (PEG-exoDA) were examined by Nanoparticle Tracking Analysis, Dynamic Light Scattering, and Field Emission Scanning Electron Microscopy characterization methods; later formulation content was determined and validated by High-Performance Liquid Chromatography. While PEG-exoDA size increased after sonication, the loading capacity was found to be 27.13±0.41%. The drug release kinetics showed that dopamine in the formulation was released by 84% in the first 24 hours and 90% in 72 hours. PEG-exoDA, without significant toxicity on cells at different concentrations, exhibited neuroprotective and therapeutic effects on the 6-OHDA-induced in vitro 2D PD model. Thus, the hypothesis that WJ-MSC-derived PEG-exoDA as a nanoscale DDS in treating PD was supported. After examination of the pharmacokinetic and pharmacodynamic studies with in vivo models, we predict the exosome-based DDS approach will be evaluated as a promising approach for treating many ND, especially Parkinson's.
Benzer Tezler
- Yeni nesil nanosensör tasarımı ve antiparkinson ilaç analizlerinde kullanımı
New generation nanosensor design and their use in antiparkinson drug analysis
BURÇİN BOZAL PALABIYIK
Doktora
Türkçe
2015
Eczacılık ve FarmakolojiAnkara ÜniversitesiAnalitik Kimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BENGİ USLU
- Nörodejeneratif hastalıklarda eksozom temelli tedavi yaklaşımlarının geliştirilmesi
Development of exosome-based therapy approaches for neurodegenerative diseases
BURÇAK YAVUZ
Doktora
Türkçe
2022
BiyomühendislikYıldız Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik ve Bilimleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMRAH ŞEFİK ABAMOR
- In Vitro Parkinson modelinde resveratrol ve hidrojen sülfürün nöroprotektif etkilerinin araştırılması
Investigation of the neuroprotective effects of resveratrol and hydrogen sulfide in an In Vitro Parkinson model
SAHAR NAJDAT AMEEN KARKUKLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Tıbbi BiyolojiGazi ÜniversitesiTıbbi Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ATİYE SEDA YAR SAĞLAM
- Chemopreventive approaches in in vitro neuroinflammation models: therapeutic effects and molecular mechanisms of novel and known bioactive molecules
In vitro nöroinflamasyon modellerinde kemopreventif yaklaşımlar: Özgün ve bilinen biyoaktif moleküllerin terapötik etkileri ve moleküler mekanizmaları
BEGÜM KURT
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
BiyokimyaÇanakkale Onsekiz Mart ÜniversitesiBiyomoleküler Bilimler Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TUĞBA TÜMER
- Mobil telefon kullanımına bağlı oluşan 900-1800 mhz radyo frekans dalgalarının meydana getirdiği elektromanyetik alanın iliak kanat kemik mineral yoğunluğuna etkisi
The effect of electromagnetic fields on bone mineral density of iliac bone produced by 900-1800 mhz radio frequency waves dependent on cellular phone usage
BEŞİR ANDAÇ AKSOY
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2006
Ortopedi ve TravmatolojiSüleyman Demirel ÜniversitesiOrtopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
PROF.DR. NEVRES HÜRRİYET AYDOĞAN