Investigation of the effect of KX2-361 molecule on post-intoxication of Botulinum Neurotoxin Serotype A, using motor neurons differentiated from mouse embryonic stem cell line HBG3
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Biyolojik Bilimler Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: DİLARA KOÇ
Danışman: Erkan Kiriş
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Botulinum Nörotoksinleri (BoNTs) bilinen en zehirli bakteri toksini olup ölümle sonuçlanabilen botulizm hastalığına sebep olur. 7 BoNT serotipinden biri olan BoNT/A insan botulizmine sebep olan en yaygın serotiptir. BoNT/A, öncelikli olarak periferik kolinerjik nöronları, özellikle de motor nöronları hedef alır ve SNAP-25 proteinini keserek asetilkolin salınımını inhibe eder. BoNTlar motor nöronların içine nüfuz ettikten sonra toksini hücre içinde nötralize edebilecek bir tedavi bulunmamaktadır. Önceki çalışmalarımız, küçük molekül kütüphanelerini BoNT/A'ya karşı inhibe edici aktiviteleri açısından değerlendirmiştir. Bu çalışma, motor nöron deneylerinde, bir BoNT/A inhibitörü olarak bir Src inhibitörü olan KX2-391'in (Tirbanibulin) keşfedilmesine yol açmıştır. Bileşiğin umut verici özelliklerine rağmen, ne yazık ki, KX2-391 farelerde BoNT/A zehirlenmesine karşı önemli ölçüde koruma sağlayamamıştır. in vivo çalışmalardan elde edilen sonuçların olası bir nedeni, KX2-391'in Kan-Beyin Bariyerini (BBB) geçmek için yetersiz penetrasyon kapasitesi olabilir. Son zamanlarda, özellikle BBB'yi geçmek için tasarlanmış KX2-391'in yapısal bir analoğu olan KX2-361 geliştirildi ve yayınlandı. Bu nedenle, bu tez çalışmasında öncelikli amacımız KX2-361'in BoNT/A'ya karşı inhibe edici etkilerini değerlendirmekti. Bu amaç doğrultusunda, hem KX2-391 hem de KX2-361 moleküllerini, PC12 hücrelerinde hücre canlılığı üzerindeki potansiyel etkileri açısından MTT tahlili ile değerlendirdik ve bulgularımız özellikle düşük dozlarda hücre canlılığında önemli bir farklılık göstermedi. Daha sonra, HBG3 fare embriyonik kök hücrelerinden farklılaştırılmış motor nöronlar elde ettik ve KX2-361'in motor nöronlar üzerindeki olası toksik etkilerini görüntüleme tabanlı tahlillerle test ettik. Bunu takiben, mESC'den farklılaştırılan motor nöronlarda bileşiğin BoNT/A'ya karşı inhibe edici etkilerini zehirlenme öncesi koşullarda test ettik ve heyecan verici bir şekilde KX2-361'in, toksine karşı doza bağlı koruma sağladığı görüldü. Daha sonra bileşiği, zehirlenme sonrası koşullarda değerlendirdik ki bu koşullarda da bileşiğin toksine karşı aktivite sergilediği görüldü. Ayrıca, KX2-361, BoNT/A LC ile transfekte edilmiş PC12 hücrelerinde BoNT/A LC enzimatik bileşenlerini inhibe edebildi. Bu çalışmanın sonuçları, BoNT/A'ya karşı etkinliğini artırmak için KX2-361'in yapısal analoglarını geliştirmek için yeni yollar açabilir ki bu da BoNT zehirlenmesine karşı ilaç geliştirme çabaları için kritik bir öncü bileşik sağlayabilecektir.