Meme kanseri ameliyat öncesi tedavisine yönelik olarak manganez dioksit (Mn02) neoadjuvan nanoyapıların hazırlanması ve in vitro etkinliğinin incelenmesi
Preparation of Manganese Dioxide (MnO2)neoadjuvant nanostructures for breast cancer preoperative treatment and examination of their in vitro activity
- Tez No: 966325
- Danışmanlar: DOÇ. DR. DİDEM ŞEN KARAMAN, PROF. DR. MUSTAFA CAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Biyoteknoloji, Bioengineering, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İzmir Katip Çelebi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Disiplinlerarası Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Nanobilim ve Nanoteknoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 78
Özet
Kanser dünyada kardiovasküler hastalıklardan sonra en sık ölüm nedeni olmaya devam eden major sağlık sorunlarından biridir. Meme kanseri ise dünyada en yaygın ikinci kanser türüdür. Kadınlarda en sık rastlanan kanser türü meme kanseridir. Son zamanlarda neoadjuvan sistemik tedavi, adjuvan tedavi ile karşılaştırıldığında eşit derecede etkili bir seçenek olarak kabul edilmektedir. Neoadjuvan kemoterapi, meme koruyucu cerrahi oranını ve tedavi yanıtının izlenmesine olanak tanır ve hem bireyselleştirilmiş tedavi stratejilerinin geliştirilmesi hem de ilaç geliştirme için benzersiz fırsatlar sunmuştur. Neoadjuvan olarak nanoyapıların kullanılması, neoadjuvan terapötik ajanların tümörlere hedeflenen şekilde verilmesi, benzer neoadjuvan terapötik etkiyi ortaya çıkaracaktır. Sonuç olarak, nanoteknoloji bazlı nanotıp, kargoları tümörler gibi belirli bölgelere hedefleme yeteneği nedeniyle neoadjuvan tedavi için kullanılmıştır. Öte yandan, tümör mikroçevresine duyarlı nanotıp ve uyaranlara duyarlı nanopartiküller gibi uygun bir nano taşıyıcının tasarlanması ve inşa edilmesiyle, taşınan kargoların kesin ve uzay-zamansal salımını gerçekleştirmek ve böylece terapötik etkiyi güçlendirmek mümkündür.Kapsaisinin de tahriş edici ve keskin özelliği nedeniyle tümör oluşumu engellediği düşünülmektedir. Meme kanserinde kapsaisinin içinde yer alan bileşenlerin antioksidan özelliğe sahip olmasıdır. Bu bileşenlerin kanser hücrelerinin büyümesini engelleyebileceği ve kanserle savaşmaya yardımcı olabileceği düşünülmektedir. MnO2 nanopartikülleri, kanser hücreleriyle etkileşime girerek bu hücrelerin büyümesini durdurabilir veya öldürebilir. Ayrıca, MnO2 nanopartiküllerin kanser hücrelerine oksijen sağlama yeteneği, tümörlerin hipoksi durumundan kaçınmasına ve radyoterapinin etkinliğini arttırmasına yardımcı olabilir. Bu bağlamda bu çalışmanın hedefleri nano neoadjuvan olarak performansı incelenmek üzere kristal yapıya sahip MnO2 nanoparçacıklarının elde edilmesi, karakterizasyonları ve kapsaisin ajanı ile birleştirilmesi amaçlanmaktadır. Bu çalışma sonunda hazırlanması planlanan nano boyuttaki neoadjuvan yapılar ile, geleneksel kemoterapötik ilaçları için biyoyararlanımlarını ve tümör dokuları etrafındaki konsantrasyonlarını artıran ve salım profillerini iyileştiren, biyolojik olarak uyumlu ve biyolojik olarak parçalanabilen sistemlerden oluşan bir platform sunulması ön görülmektedir. Bu sayede ilaçlara duyarlılıklara dayalı sistemik tedavilerin etkinliği, meme koruyucu tedavi oranındaki iyileşmelerle desteklenmesi planlanmaktadır. Bu çalışmada sentezlenen MnO2 nanopartiküllerinin kristal boyutunun, XRD desenleri ve STEM analizi ile belirlendiği gibi 120-180 nm çapında olduğu belirlenmiştir. DLS sonuçları MnO2 nin parçacık boyutunun 301,6±16,6 nm ve ζ-potansiyel değerinin-36.2±0.4 mV olduğunu göstermiştir. İncelenen MnO2 nanopartiküllerinin polidopamin ile kaplandıktan sonra hidrodinamik boyut dağılımlarıda ortalama değeri 372,4±13,53 nm olarak ölçülmüştür. Nanopartiküllerin polidopamin kaplanmasından önceki ve sonraki ζ-potansiyel değerleri sırası ile -36,2 ± 0.4 ve -22,6 ± 1.0 mV olarak belirlenmiştir. Kimyasal reaksiyonlara, biyolojik etkileşimlere malzeme performansına olanak sağlaması amacıyla kullandığımız MnO2 nanoparçacığın üzerine kaplanan polidopamin miktarı ağırlığa oranla %38,19 (a/a) olarak ölçülmüştür. MnO2 nanoparçacıklarının kapsaisin ajanı ile birleştirdiğimizde ise kaplanan miktarının ağırlığa oranla %4-15 (a/a) aralığında olduğu tespit edilmiştir. MCF-7 hücrelerinden oluşturulan 3 boyutlu mikrotümör sferoidlerinin, neoadjuvan yapıların farklı konsantrasyonlarına maruz bırakılması sonucu morfolojik ve hücresel yanıtları değerlendirilmiştir. Yapılan analizler, 24 ve 48 saatlik inkübasyon süresince kontrol gruplarında kompakt yapının korunduğunu, ancak 200 µg/mL'ye kadar artan dozlarda sferoid bütünlüğünde belirgin bozulmalar ve hücre canlılığında istatistiksel olarak anlamlı azalmalar meydana geldiğini göstermiştir. Kapsaisin yüklü MnO₂ nanoparçacıklarının MCF-7 mikrodokuları üzerindeki etkileri, hem zaman hem de doz bağımlı olarak belirgin sitotoksisite ve yapısal bozulmalarla kendini göstermiştir. Özellikle ≥50 µg/mL dozlarda, mikrodoku çaplarında anlamlı azalmalar ve 200 µg/mL'de ise formasyonun tamamen bozulması, bu ajanların hücre bütünlüğünü ciddi şekilde etkilediğini ortaya koymuştur. Elde edilen veriler, 3D tümör modellerinin neoadjuvan tedavi stratejilerinin preklinik değerlendirilmesinde etkin ve güvenilir bir in vitro platform sunduğunu desteklemektedir.
Özet (Çeviri)
Cancer is one of the major health problems worldwide, remaining the leading cause of death after cardiovascular disease. Breast cancer is the second most common cancer worldwide. It is the most common cancer in women. Recently, neoadjuvant systemic therapy has been recognized as an equally effective option compared to adjuvant therapy. Neoadjuvant chemotherapy allows for the monitoring of breast-conserving surgery rates and treatment response, offering unique opportunities for both the development of personalized treatment strategies and drug development. Using nanostructures as neoadjuvants, targeted delivery of neoadjuvant therapeutic agents to tumors, will likely yield similar neoadjuvant therapeutic effects. Consequently, nanotechnology-based nanomedicine has been utilized for neoadjuvant therapy due to its ability to target cargo to specific sites, such as tumors. On the other hand, by designing and constructing a suitable nanocarrier, such as nanomedicine and stimuli-responsive nanoparticles sensitive to the tumor microenvironment, it is possible to achieve precise and spatiotemporal release of the delivered cargo, thus enhancing the therapeutic effect. Capsaicin is also thought to inhibit tumor formation due to its irritating and pungent properties. In breast cancer, the components contained in capsaicin have antioxidant properties. These components are thought to inhibit cancer cell growth and help fight cancer. MnO2 nanoparticles interact with cancer cells, inhibiting or killing their growth. Furthermore, the ability of MnO2 nanoparticles to provide oxygen to cancer cells may help tumors avoid hypoxia and increase the effectiveness of radiotherapy. In this context, the objectives of this study are to obtain, characterize, and combine crystalline MnO2 nanoparticles with capsaicin to investigate their performance as nanoneoadjuvants. The nanosized neoadjuvant structures planned to be prepared at the end of this study are expected to provide a platform consisting of biocompatible and biodegradable systems that increase the bioavailability and concentrations around tumor tissues of conventional chemotherapeutic drugs and improve their release profiles. This will support the effectiveness of systemic treatments based on drug susceptibility, as well as improvements in breast-conserving treatment rates. The crystallite size of the MnO2 nanoparticles synthesized in this study was determined to be 120-180 nm in diameter, as determined by XRD patterns and STEM analysis. DLS results showed that the MnO2 particle size was 301.6±16.6 nm and the ζ-potential value was -36.2±0.4 mV. The hydrodynamic size distribution of the investigated MnO2 nanoparticles after coating with polydopamine was measured as 372.4±13.53 nm. The ζ-potential values of the nanoparticles before and after polydopamine coating were determined as -36.2±0.4 and -22.6±1.0 mV, respectively. The amount of polydopamine coated on the MnO2 nanoparticle, which we used to enable chemical reactions, biological interactions, and material performance, was measured as 38.19% (w/w) by weight. When the MnO2 nanoparticles were combined with capsaicin, the coated amount was found to be in the range of 4-15% (w/w) by weight. Morphological and cellular responses of 3D microtumor spheroids generated from MCF-7 cells were evaluated after exposure to different concentrations of neoadjuvant scaffolds. Analyses showed that the compact structure was preserved in the control groups during 24 and 48 hours of incubation, however, significant deterioration in spheroid integrity and statistically significant decreases in cell viability occurred at doses increasing up to 200 µg/mL. The effects of capsaicin-loaded MnO₂ nanoparticles on MCF-7 microtissues were manifested by significant cytotoxicity and structural disruptions, both time- and dose-dependent. Significant reductions in microtissue diameters were observed, particularly at doses ≥50 µg/mL, and complete disruption of the formation at 200 µg/mL, demonstrating that these agents severely affect cell integrity. The obtained data support the notion that 3D tumor models offer an effective and reliable in vitro platform for the preclinical evaluation of neoadjuvant treatment strategies.
Benzer Tezler
- Neoadjuvan kemoterapi alan meme kanseri hastalarında MİR216B ve mir134'ün ekspresyonlarının araştırılması
Investigation of the expressions of Mİt216B and MİR134 in breast cancer patients taking neoadjuvan chemotherapy
MÜZEYYEN BURCU KAPLAN YILMAZ
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2021
Moleküler TıpSağlık Bilimleri ÜniversitesiTıbbi Patoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TUBA DİLAY KÖKENEK ÜNAL
PROF. DR. OLÇAY KANDEMİR
- Meme kanserinde aksiller lenf nodu metastaz varlığının öngörülmesinde yapay öğrenme yöntemlerinin etkinliklerinin araştırılması
Investigation of the effectiveness of artificial learning methods in predicting axillary lymph node metastasis in breast cancer
RUSTAM MAMMADOV
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2019
Genel CerrahiHacettepe ÜniversitesiGenel Cerrahi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF ALPER KILIÇ
- Meme kanserli hastalarda ameliyat sonrası uygulanan adjuvan tedavinin beslenme durumuna etkisini değerlendirmeye yönelik bir çalışma
The evaluating of the effect of postoperative adjuvant therapy on nutritional status in patients with breast cancer
ÖZLEM MUHSİROĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Beslenme ve DiyetetikHacettepe ÜniversitesiBeslenme ve Diyetetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NESLİŞAH RAKICIOĞLU
- Meme karsinomlarının modifiye bloom richardson derecelemesi ile immünohistokimyasal prognostik faktörlerin (c-erbB-2(HER-2/neıı), östrojen, progesteron, anjiogenezis) karşılaştırılması
Başlık çevirisi yok
ASİYE ANALAN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2005
PatolojiKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiPatoloji Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. HARUN ÇIRALIK
- COVİD-19 pandemisinin meme kanseri tanısı konulan hastaların klinik ve patolojik evreleri üzerine etkisi
The impact of the COVID-19 pandemic on the clinical and pathological stages of the patients diagnosed with breast cancer
HÜSEYİN GARİP
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2022
Genel CerrahiGaziantep ÜniversitesiGenel Cerrahi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İLYAS BAŞKONUŞ
DR. ÖĞR. ÜYESİ ALPER AYTEKİN