İnsan göbek damarı endottel hücreleri (HUVEC'ler) üzerindeki anjiyojenik özellikleri modüle etmek için mikro-RNA taşıyan kolajen/keratin/aljinat bazlı hidrojel

Son yıllarda genom düzenleyicilerin ve düzenleyici ribonükleik asitlerin (RNA'ların) biyomateryallerle entegrasyonu, özellikle terapötik ve kişiselleştirilmiş tıp alanında ilgi görmüştür. Bu tez çalışmasının amacı, anjiyogenezin modülasyonu için kolajen, keratin ve aljinat bazlı, fonksiyonel, biyouyumlu ve mikro-RNA taşıyan bir hidrojel geliştirmektir. Bu amaçla öncelikle atık insan saçı örneklerinden keratin ve sığır Aşil tendonundan kolajen izole edildi. Her iki izole edilmiş protein için, keratin ve kolajenin tüm karakteristik zirveleri Fourier dönüşümü kızılötesi spektroskopisi (FT-IR) ile gözlemlendi. İnsan saçı keratin numunelerinde yaklaşık 45 kDa ve 63 kDa'da iki ana bant gözlenirken, kolajen numuneleri SDS-PAGE'de yaklaşık 300 kDa, 245 kDa, 135 kDa ve 100 kDa'da dört bant verdi. Farklı oranlarda Col/Ker/Alg hidrojelleri hazırlanmış ve bunların kimyasal, mikroyapısal özellikleri, gözeneklilik yüzdesi, in vitro hidrolitik bozunma davranışı, şişme özellikleri, in vitro protein salım davranışları ve biyouyumluluğu, hidrojellerin PEI:plasmid yüklenmesine hazırlanması için optimize edilmesi amacıyla sonraki araştırmalar için karakterize edilmiştir. Her bileşenden ağ/hac olarak %1'inden oluşan hidrojel grubu en yüksek şişme oranı ve gözeneklilik yüzdesini (%80,89), en düşük bozunma oranını (21 gün sonunda sadece %15,19) ve daha iyi biyouyumluluğu gösterdi. miR-21 ekspresyon vektörü, HUVEC'ler üzerindeki etkileri gözlemlenmek amacıyla genle aktifleştirilen bir matris (GAM) olarak kullanılmak üzere bu hidrojel grubuna yüklendi. Kompleksin ve hidrojellerin HUVEC'ler üzerindeki etkilerini gözlemlemek için floresan mikroskobu, konfokal lazer tarama mikroskobu, gen ekspresyonu analizi için RT-qPCR gerçekleştirildi. miR-21, pro-anjiyogenik faktör VEGFA, miR-21'in doğrudan hedefleri, PTEN, SPRY1 ve SPRY2 [30] ifadeleri incelenmiştir. In vitro çalışmalar, hidrojellerin ve miR-21'in aşırı ekspresyonunun hücreler üzerinde toksik olmadığını ve yeşil floresan protein (GFP) raportörünü gözlemleyerek HUVEC'lerin başarılı bir geçici transfeksiyonunu sağladığını ortaya çıkardı. HUVEC'lerin hidrojele göçü ve transfeksiyonu CSLM ile gözlemlendi ve GFP floresans sinyali 1. günden 4. güne arttı. miR-21 için gen ifadesi sonuçları transfekte edilmiş gruplarda (TCP kontrolü ve PEI:plazmid yüklü hidrojeller) daha yüksekti. PTEN, SPRY1 ve SPRY2 gen ekspresyonu transfekte edilmiş gruplarda miR-21'in doğrudan hedefleri oldukları için azaldı, ancak VEGFA gen ekspresyonu bu gruplarda negatif kontrollere göre arttı. Ayrıca hiçbir deney grubunda anjiyogenezde görüldüğü gibi düzenli tübüler filizlenme gözlenmedi.