Nanoboyutlu polimerik miseller sistemler ile gen tedavisine yönelik yaklaşımlar

Gen tedavisi, genetik kaynaklı pek çok hastalığın tedavisinde son zamanlarda oldukça ilgi gören etkili bir tedavi yöntemidir. Gen tedavisinin başarısı, terapötik genin hedef dokuya ya da hücreye en güvenli ve başarılı bir şekilde aktarımı için verimli bir taşıyıcının geliştirilmesine bağlıdır. Son zamanlarda viral olmayan taşıyıcı sistemler arasında özellikle katyonik polimerlere dayanan polimerik sistemler biyomedikal uygulamalarda oldukça dikkat çekmektedir. Bu düşünceden yola çıkarak tez çalışmamızda, meme kanserinin apoptotik gen ile tedavisinde kullanılan terapötik BikDD geninin meme kanseri hücrelerine başarılı bir şekilde aktarımı için biyouyumlu ve biyoparçalanır PEtOx tabanlı yeni bir blok kopolimer sentezi ile etkin bir nanotaşıyıcı sistemin hazırlanması, hazırlanan bu taşıyıcı sistemin yüksek verimlilik ile MCF-7 ve MDA-MB-468 olmak üzere iki farklı meme kanser hücrelerine aktarılması ve in vitro hücresel etkinliğinin değerlendirilmesi hedeflenmiştir. Çalışmamızda küçük boyut, biyouyumluluk, yüksek yapısal stabilite, kanda uzun kalış süresi ve ayarlanabilir amfifilik özellikleri ile umut verici gen taşınma ajanları arasında yer almakta olan katyonik yapıda polimerik miseller kullanılmıştır. PEtOx tabanlı blok kopolimerler ile uygun misel formülasyonlarının üretimi ve karakterizasyonu yapılmıştır. Tez çalışmamızda, biyouyumlu ve biyoparçalanır özellikteki PEtOx polimeri misel formülasyonlarının hidrofilik bloğunu oluşturmak için kullanılmış olup, görünmez özellikteki Poli(etilen glikol)(PEG) polimerine yeni bir alternatif ajan olarak önerilmiştir. Poli(2-etil-2-oksazolin) (PEtOx)'un iki farklı oranda (%30 ve %60) kısmi hidrolizi ile elde edilen pozitif yük kaynağı lineer Poli(etilenimin)(PEI) içeren PEtOx-ko-PEI-b-PCL katyonik kopolimerler ile hazırlanan misellerin fizikokimyasal özellikleri açısından karşılaştırılması yapılmıştır. Lineer PEI'nin toksisite gibi çeşitli dezavantajlarının, çalışmamızda blok kopolimerin üretim metoduna bağlı olarak azaltılması ve PEI'in pozitif yükünden yararlanarak DNA ile sıkı kompleks oluşumu amaçlanmıştır.İki farklı hidroliz derecesinde PEI içeren blok kopolimerlerden hazırlanan bu misellerin terapötik BikDD geni ile misel/gen kompleksleri hazırlanmış ve bu komplekslerin karakterizasyonları, stabilite çalışmaları, in vitro hücre canlılık analizleri, gen aktarım etkinlikleri, gen ekspresyon analizleri ve BikDD geni kaynaklı apoptotik ölüm etkinlikleri karşılaştırılarak değerlendirilmiştir. Bu iki farklı hidroliz derecesindeki miseller arasından %60 hidroliz derecesindeki (PPP60) miseller ile MCF-7 hücrelerinde %40 oranında apoptoz kaynaklı yüksek hücresel ölüm ve düşük sitotoksisite elde edilmiştir. Ayrıca, PPP30 miseller sistemler ile kıyaslandığında MCF-7 hücrelerine yaklaşık 6 kat daha yüksek transfeksiyon etkinliği ile aktarım tespit edilmiştir. Sonuçlar hidroliz derecesinin artmasına bağlı olarak miseller sistemlerin etkinliğinin arttığını göstermiştir. Bu tez çalışması kapsamında elde edilen tüm sonuçlar, PEtOx tabanlı blok kopolimerler ile hazırlanan yeni miseller sistemlerin, meme kanserinin apoptotik gen tedavisinde ortaya koydukları başarılı sonuçları ile etkin taşıyıcı sistemler olduğunu göstermiştir. Özellikle PPP60 misel/BikDD gen formülasyonu düşük boyutu, dar polidispersite aralığı, yüksek pozitif yükü, etkili DNAz-I ve serum stabilitesi, yüksek gen kondanse etme kapasitesi, sağlıklı hücrelerdeki biyouyumluluğu, yüksek transfeksiyon etkinliği, hücre içi ekspresyonu ve apoptozu indükleyici özellikleri ile en etkili formülasyon olarak tespit edilmiştir. Sonuç olarak, PEtOx'un kısmi hidrolizi ile sentezlenen PEI içeren blok kopolimerden yeni bir viral olmayan gen taşıyıcı miseller sistemin hazırlanması ve kanserin apoptotik gen tedavisinde terapötik gen aktarımının araştırılmasına yönelik olarak yapılmış ilk çalışma olup tezin özgün değerini oluşturmuştur. Elde edilen sonuçlar bu konuda literatüre katkıda bulunmuştur.