PRODUCTION AND CHARACTERIZATION OF siRNA LOADED MAGNETIC NANOPARTICLES TO BE USED IN CANCER TREATMENT
OZET KANSER TEDAVISINDE KULLANILMAK UZERE siRNA YUKLU MANYETIK NANOPARTIKULLERIN URETIMI VE KARAKTERIZASYONU AMINA SELIMOVIC Yuksek Lisans, Biyomuhendislik Tez Danismani: Prof. Dr. Emir Baki Denkbas Haziran 2017, 73 sayfa Kanser, gelismis ve gelismekte olan ulkelerde onde gelen olum nedenlerinden biridir ve sigara icme, fiziksel hareketsizlik ve beslenme aliskanliklari gibi faktorler kanserin gelisme olasiligini arttirmaktadir. Kromozomlarin yeniden duzenlenmesi nokta mutasyonu ve gen amplifikasyonu, kinaz inhibitorleri, buyume faktorleri, reseptorler, transkripsiyon faktorleri kaskadini ve sinyal iletim elemanlarini etkileyerek hucre proliferasyonunun bozulmasina ve islev degisikligine neden olur. Bu eylemler, neoplazi adi verilen hucrelerin anormal buyumesine neden olur. Kanser tedavisinde nanoteknolojiye dayali yaklasim, terapotik araclarin guvenligini ve etkinligini arttirarak yeni nesil stratejiler gelistirmede buyuk bir avantaj saglamaktadir. Onemli olcude terapotik potansiyele sahip olan RNA interferans (RNAi) mekanizmasi, kucuk cift sarmalli RNA'larin sekansa spesifik post-transkripsiyonel gen susturulmasina yol acan yuksek etkili regulator olarak bilinir. Bu mekanizma ile spesifik genlerin ekspresyonlarinin inhibe edilebilecegi kanitlanmistir. RNAi yolaginin bir parcasi olan kucuk interfere edici RNA (siRNA) cesitli genetik hastaliklarin yani sira kardiyovaskuler hastaliklar ve cesitli kanserleri tedavi etmek icin kapsamli bir sekilde incelenmistir. Ancak, siRNA'lar hucrelere verildiginde polianyonik yapisi nedeniyle hucre zarini etkin bir sekilde gecemez. Bu nedenle siRNA'nin hucre icindeki spesifik hedefe ulasabilmesi ve enzimatik parcalanmadan korunmasi icin tasiyici sistemlere ihtiyac duyulmaktadir. siRNA icin uygun tasiyiciyi secmek icin biyouyumluluk, terapotik etkinlik, uretim kolayligi gibi ozellikler oldukca onemlidir. Bu calismada, demir oksit nanoparcaciklarin dogal biyopolimer jelatin ile kaplanmasi, hucresel proliferasyon yolaginda etkin olan mTOR geninin inhibisyonunu saglayan siRNA’larin bu yapilar ile etkilestirilmesi ve kolon kanseri hucrelerinde terapotik etkinligin saglanmasi hedeflenmektedir. Bu amacla, demir oksit nanoparcaciklari ve jelatin kapli demir oksit nanoparcaciklari sentezlenmis, optimizasyon parametreleri ve karakterizasyonlari degerlendirilmistir. Parcaciklarin morfolojik incelemesi SEM (Scanning Electron Microscopy) analiziyle ortaya konmustur. Uretilen nanoparcaciklarin boy-boy dagilimlari ve yuzey yukleri Zeta-Sizer kullanilarak elde edilmistir. Nanoparcaciklarin kimyasal yapilarini belirlemek icin molekuler bag karakterizasyonu Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) olcumleri alinmistir. Hazirlanan parcaciklarin manyetik ozellikleri VSM (vibrating sample magnetometer) ve ESR (electro spin resonance) teknikleriyle degerlendirilmistir. Jelatin kapli demir oksit nanopartikulune hedef siRNA’lar yuklenmis ve (%) baglanma verimleri elde edilmistir. siRNA yuklu nanoparcaciklarin model kolon kanseri hucre hatti, Caco-2 ve fare fibroblast hucre hatti, L929 hucreleri ile etkilesimleri yapilmistir. Farkli konsantrasyonlarda yuklenen siRNA’larin ve hucrelerle inkubasyon surelerinin etkisi incelenerek, hucrelerde sitotoksite calismalari MTT analiziyle ortaya konmustur. MTT testi ile, siRNA-jelatin-demir oksit nanopartikullerinin her iki hucre hatti uzerinde herhangi bir tasiyici kullanilmadan verilen siRNA’lara gore toksik etkisinin onemli derecede fazla oldugu gosterilmistir. Ayrica elde edilen sonuclara gore seztezlenen nanopartikuller ticari siRNA tasiyicisi olarak kullanilan HiperFect ile benzer antikanser etkinlik gostermistir. Sunulan calisma ile kolay sentezlenen, ucuz ve biyouyumlu jelatin kapli demir oksit nanopartikullerin siRNA tasiyicisi olarak umut vaad eden sistemler oldugu gosterilmistir. Anahtar Kelimeler: nanoonkoloji, demir oksit nanoparcaciklari, jelatin, siRNA