Polimer/oligonükleotid komplekslerinin karakterizasyonu ve modellenmesi

Bu çalışmada, antisens oligonükleotid (AS ODN) taşıyıcısı olarak daha önce grubumuzda sentezlenmiş olan metoksi poli(etilen glikol)-b-poli(?-kaprolakton)-b-poli(etilen imin) (mPEG-b-PCL-b-PEI) ve metoksi poli(etilen glikol)-b-poli(L-laktat)-b-poli(etilen imin) (mPEG-b-PLL-b-PEI) triblok kopolimerlerin model olarak seçilen c-myc AS ODN ile etkileşimleri, deneysel ve modelleme yoluyla karakterize edilmiştir. C-myc, hücre büyümesinin kontrolünde önemli rol oynayan bir gen türü olup özellikle meme kanserinde tümörlerin çoğunda normal dışı bir c-myc aktivitesi bulunduğundan, kanser tedavisine yönelik çalışmalarda yoğun şekilde hedef alınmaktadır. Kusurlu c-myc genlerinin ekspresyonunu engellemek için, c-myc mRNA?sına karşılık gelen AS ODN?ler kullanılabilir. Bu AS ODN?lerin tümör hücrelerine etkin ve güvenli bir şekilde taşınması amacıyla polikatyonik vektörlerin kullanımı oldukça yaygın bir yaklaşımdır. DNA aktarım çalışmalarının başarısı; oluşan kompleksin boyutu, molekül ağırlığı ve yükü gibi fizikokimyasal parametrelere bağlı olduğundan, çalışmanın ilk aşamasında taşıyıcı polimerler ve oluşan polimer/ODN komplekslerinin yapısal karakterizasyonları gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla, farklı azot(N)/fosfor(P) oranlarında hazırlanan polimer/ODN kompleksleri, dinamik ışık saçılması ve sedimantasyon denge analizi ile karakterize edilmiştir. Çalışmanın ikinci kısmında ise, polimerler ile ODN arasındaki etkileşimler ve oluşan yapılar ?Amber? moleküler dinamik yazılımı kullanılarak incelenmiştir. Deneysel sonuçlara göre çok monodispers ve çözelti içinde kararlı kompleks yapıların oluştuğu, komplekslerin boyut ve molekül ağırlıklarının N/P oranına göre ayarlanabildiği ve sentezlenen polikatyonların yüksek taşıma kapasitesine sahip olduğu bulunmuştur. Modelleme sonuçlarına göreyse PEI ve ODN moleküllerinin birbirlerine yaklaşmasıyla kısa sürede komplekslerin oluştuğu, kompleks oluşumuyla ODN?nin bir miktar kompaktlaştığı, kompleks oluşumlarının ODN?nin fosfor atomları etrafındaki Na+ iyonlarının uzaklaşması ve PEI?nin protonlanmış amin gruplarının yaklaşmasıyla gerçekleştiği, ODN?nin fosfat gruplarındaki oksijen atomları ile PEI?nin amin gruplarının hidrojen atomları arasında H-bağlarının oluştuğu ve hesaplanan bağlanma enerjilerine göre incelenen triblok kopolimerlerin gen terapiye yönelik potansiyel polimerik vektör olarak kullanılabileceği bulunmuştur. Ayrıca, hem modelleme hem de deneysel sonuçlara göre polimerlerin omurgalarında yer alan hidrofobik zincirlerin uzunluğu, kompleks oluşumunu etkilemektedir ve PLL?ye kıyasla daha fazla sayıda hidrofobik alkil zincirlerine sahip PCL içeren triblok kopolimerlerin ODN ile oluşturduğu komplekslerin boyutları, molekül ağırlıkları, bağlanan birim sayıları ve bağlanma enerjileri buna bağlı olarak daha düşük çıkmıştır.