Investigation and comparison of the therapeutic effects of palbociclib-loaded magnetic nanoparticles on 2D, 3D and ex-vivo breast cancer models
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Biyoteknoloji Anabilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: MARYAM PARSIAN
Danışman: CAN ÖZEN
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Hastaların tedaviye yanıtlarını daha iyi tahmin etmek için kanser araştırmalarında ve kişiselleştirilmiş tıpta yeni doku kültürü modellerinin geliştirilmesine ihtiyaç vardır. İlaç geliştirme ve optimal tedavinin belirlenmesi için bir test platformu olarak canlı tümör hücrelerinin kullanılması umut verici bir stratejidir. Mikrodisseke meme kanseri tümör dilimleri ile mikroakışkan çipi birleştiren yeni bir doku kültürü yaklaşımını tanımladık. MDA-MB-231, SKBR-3 ve MCF-7 hücre çizgilerinden gelen tümörler, bir ex vivo kültür olarak bu mikroakışkan çipte kültürlenen CD1 çıplak farelerde yaratıldı. 'Çipte tümör' cihazları hassas tıp için uygundur çünkü doku örneklerinin canlılığı kültür periyodu boyunca sürekli olarak taze besiyeri besleyerek ve dokudaki metabolik atıkları ortadan kaldırarak korunur. Bu mikroakışkan sistem, canlı tümör dokusunun canlı tutulmasına ve 96 saat laboratuvar koşullarında test edilmesine olanak tanır. Hastaların tedaviye yanıtlarını daha iyi tahmin etmek için kanser araştırmalarında ve kişiselleştirilmiş tıpta yeni doku kültürü modellerinin geliştirilmesine ihtiyaç vardır. İlaç geliştirme ve optimal tedavinin belirlenmesi için bir test platformu olarak canlı tümör hücrelerinin kullanılması umut verici bir stratejidir. Mikrodisseke meme kanseri tümör dilimleri ile mikroakışkan çipi birleştiren yeni bir doku kültürü yaklaşımını tanımladık. MDA-MB-231, SKBR-3 ve MCF-7 hücre hatlarından CD1 çıplak farelerde oluşturulan tümörler, ex vivo kültür olarak mikroakışkan çiplerde kültürlendi. 'Çipte tümör' cihazları hassas tıp için uygundur çünkü doku örneklerinin canlılığı kültür periyodu boyunca sürekli olarak taze besiyeri ile beslenerek ve dokudaki metabolik atıkları ortadan kaldırılarak korunur. Bu mikroakışkan sistem, canlı tümör dokusunun canlı tutulmasına ve 96 saat laboratuvar koşullarında test edilmesine olanak tanır. Kanser tedavisinde kullanılan geleneksel kemoterapi yöntemleri yan etkilere ve ilaç direncine neden olarak tedavi etkinliğini ve başarısını azaltmaktadır. Bu nedenle son yıllarda kanser tedavisinde ilaç hedefleme ve kontrollü ilaç salım sistemleri üzerine çalışmalar yoğunlaşmıştır. Nano boyutlu demir oksit (manyetit, Fe3O4) parçacıklar, manyetik alan altında hedeflenebilir olmaları nedeniyle ilaç hedeflemede ve kontrollü salımda önem kazanmıştır. Palbociclib (Ibrance®), ER-pozitif ve HER-negatif metastatik meme kanserini tedavi etmek için kullanılan bir kemoterapötik ajandır. Bu çalışmada PAMAM dendrimer kaplı manyetik nanopartiküllerin (DcMNP'ler) sentezlendi, Palbociclib'in nanopartiküllere konjugasyonu ve karakterizasyonu gerçekleştirildi. Palbociclib ve Palbociclib konjuge manyetik nanopartiküllerin sitotoksisitesi, 2D, 3D (asılı damlacık yöntemi ve ex-vivo kültürlerde) meme kanseri hücreleri üzerinde incelenerek ve karşılaştırıldı. Konfokal mikroskopi görüntüleri, üç kültür yönteminde çıplak manyetik nanoparçacıkların alım ve içselleştirme farklılıklarını ortaya çıkardı. Manyetik alan varlığında nanoparçacıkların hedeflenebildiği, 3D ve ex vivo tümör dokusunda iç kesimlere kadar girebildiği gösterildi. 3D kültürde üretilen hücrelerin, 2D kültürdeki hücrelere kıyasla farklı morfoloji ve gen ekspresyon profillerine sahip olduğu bilinmektedir. Nanoparçacıklara bağlı veya serbest Palbosiklib'in 2D, 3D ve ex vivo kültürlere uygulandıktan sonra meme kanseri gelişimi ile ilgili olan genlerin ifade düzeylerinde meydana getirdiği değişiklikler qRT-PCR yöntemi ile incelenmiştir. 3D ve ex-vivo ortamlardaki çalışmalar, hastalardan alınan tümör örnekleri ile yapıldığında hızlı tanısal ve hedefe yönelik kişiye özel kemoterapi yöntemlerinin geliştirilmesine ışık tutacaktır.