Biomacromolecules, molecules and functional nanoparticles for therapeutic and diagnostic applications

Kanser dünya genelinde en önemli sağlık sorunlarından biridir. Geçtiğimiz yüzyıl da araştırmacılar kanser tedavisinin başarısını arttırmaya katkıda bulunacak ve kanser hastalarının yaşama oranını yükseltecek yeni, hassas teşhis ajanları ve potansiyel tedavi edici moleküllerin geliştirilmesi üzerinde yoğunlaşmıştır. Manyetik rezonans görüntüleme etkili bir teşhis aracıdır ve klinikte kanser görüntülemede kullanılmaktadır. Süperparamanyetik demir oksit nanoparçacıklar (SPION) MRI hassasiyetini arttırmak için negatif zıtlık ajanı olarak kullanılmaktadır. Kararlı halin sürdürülebilmesi ve kan dağılım profillerinin iyileştirilebilmesi için SPION'lar biyouyumlu, doğal veya sentetik malzemelerle kaplanabilir. Yeni bir yaklaşım olarak, SPION'lar peptit amfifil (PA) moleküllerle hidrofobik etkileşimler yoluyla suda çözünebilir ve biyouyumlu hale getirmek için fonksiyonlaştırılabilir. Ayrıca SPION'lara kanseri hedefleyen antibadi ve peptit gibi ajanlar eklenerek özgünlük ve hassasiyeti arttırmak için pek çok çaba sarfedilmektedir. Geçtiğimiz yıllarda metal içerikli ilaçlar gösterdikleri biyolojik ve farmakolojik özelliklerden dolayı antikanser ajanı olarak dikkatleri çekmiştir. Kullanılmakta olan sisplatin gibi kemoterapi ilaçlarının toksisitesini ortadan kaldırmak ve daha hassas tedavi sağlamak için biyomoleküllerle potansiyel ajanlar arasındaki etkileşimlerin anlaşılması, yeni antikanser ilaçlarının dizaynı için önemlidir. Bu tez çalışmasında, prolince zengin peptit amfifillerle kaplanmış SPIONların MRI ile tümör görüntülemede negatif zıtlık ajanı olarak kullanılabilirliği araştırılmıştır. Suda çözünürlüğü sağlamak ve kanseri hedeflemek için pozitif yüklü K ve LPPR amino asit sekansları peptit amfifiller üzerinde sunulmuştur. PA fonksiyonlaştırması suda çözünebilir hibrit bir sistem sağlamıştır. PA kaplamasının biyouyumluluğu ve hücreye alımı arttırdığı bulunmuştur. Bu hibrit system, kimyasal yolla indüklenmiş meme kanseri modelindeki tümörün MR ile görüntülemede zıtlığı arttırmaktadır. Ayrıca in vivo deneyler ve histolojik incelemeler nanoparçacıların biyolojk dağılımlarını ve biyoatılım profilerini ortaya çıkarmıştır. Bu SPION/PA sistemi potansiyel olarak MRI ile kanser teşhisinde negatif zıtlık ajanı olarak kullanılabilir. Ayrıca, kanser tedavisinde kullanılabilecek metal bazlı moleküller ile sığır timus DNA'sı veya insan serum albumin (HSA) arasındaki etkileleşimler, bağlanma modları, ilgiler ve ilgili moleküllerin biyomakromoleküllerin yapısı üzerindeki etkileri spektroskopik ve kalorimetrik metotlarla ortaya çıkarılmıştır. Benzer yapılar benzer bağlanma karakteri gösterse de her molekül DNA veya HSA ile farklı bir ilişkiye sahiptir. Bu sonuçlar DNA'yı hedefleyen ve HSA tarafından taşınan metal yada yarı metal içerikli antikanser ajanlarının geliştirilmesi için umut vaadetmektedir.