Kıkırdak yenilenmesi için IGF-I ve TGFB-1 genleri yüklenmiş bakteri kaynaklı seluloz-kollajen doku iskelelerinin kullanılması

KIKIRDAK YENİLENMESİ İÇİN IGF-I VE TGF-β1 GENLERİ YÜKLENMİŞ BAKTERİ KAYNAKLI SELULOZ-KOLLAJEN DOKU İSKELELERİNİN KULLANILMASI Doku mühendisliği ve rejeneratif tıpın temel amacı biyolojik, mekanik ve yapısal uyarıcılar kullanarak yeni ve işlevsel doku oluşumuna yardımcı olmak amacıyla bileşenler geliştirmektir. Doku mühendisliğinde kullanılan doku iskeleleri, terapötik yanıtı artırmak amacıyla çoğunlukla rekombinant protein formundaki büyüme faktörleri ile birleştirilir. Fakat, bu amaçla büyüme faktörü kullanmanın, yüksek doz ihtiyacı, tekrarlı uygulama gereksinimi, yetersiz dağılım, maaliyet ve özellikle kısa yarı ömür gibi çok sayıda dezavantajı vardır. Doku mühendisliği için kullanılan doku iskelelerinin iyileştirme potansiyeli onların genlerle birleştirilmesiyle artırılabilir. Doku iskeleleri ekilmiş hücrelere gen aktarım aracı olarak kullanılabilirler. Doku iskelesi aracılı gen aktarımı, terapötik genin bölgesel transferi bakımından avantajlı bir stratejidir. Doku iskelesinden salınan DNA, ekilmiş olan hücreler tarafından alınmakta ve böylece istenmeyen yerlere dağılım sınırlanmaktadır. . Bakteri kaynaklı selüloz-kolajen kompozit polimerleri, kıkırdak doku mühendisliğinde biyouyumlulukları, yüksek su tutma kapasitesi ve biyobozunurlukları nedeniyle doku iskelesi olarak kullanılabilirler. Sıçan kemik iliği mezenkimal kök hücreleri, doku yenilenmesi için tercih edilen hücre kaynağıdır. RBMSC'ler, kolayca izole edilip, çoğaltılabilir ve dondurulup saklanabilir. Ayrıca, bu hücreler kemik, yağ ve kıkırdak hücrelerine farklılaşabilmektedirler. Bu çalışmada, doku iskelesi aracılı gen terapinin, sıçan kemik iliği mezenkimal kök hücrelerinin kıkırdağa farklılaşma sürecindeki etkisini araştırmak amacıyla DHT ve/veya Genipin ile çapraz bağlanmış bakteri kaynaklı selüloz- kollajen doku iskelelerine ekilmiş sıçan kemik iliği mezenkimal kök hücreleri kullanılmıştır. Bakteri kaynaklı selüloz-kollajen doku iskeleleri, sıçan kemik iliği mezenkimal kök hücrelerinin kıkırdağa farklılaşmasını sağlamak amacıyla IGF-I ve TGF-β1 genlerini taşıyan phrGFP-II-I plasmidler ile yüklenmiştir. Bu çalışmada, çapraz bağlanmış ve bağlanmamış doku iskelelerinin hücreler üzerindeki sitotoksik etkilerini öğrenmek amacıyla MTS hücre çoğalma testi kullanıldı. Bu hücrelerin karakterizasyonu için, akış sitometri analizi yapıldı. Bunun yanında, sıçan kemik iliği mezenkimal kök hücrelerinin kıkırdağa farklılaşma potansiyellerinin analizi için alcian mavi boyaması uygulandı. Ek olarak, gen uygulamasının hücrelerin protein üretimi üzerindeki etkisini ölçmek için, örneklerin toplam protein konsantrasyonu karşılaştırıldı. Kıkırdağa özel proteinlerin varlığını göstermek amacıyla konfokal mikroskopu çalışması yürütüldü. Bu çalışmaların sonuçları, sıçan kemik iliği mezenkimal kök hücrelerinin, phrGFP-II-I plazmidler ile yüklenmiş çapraz bağlı bakteri kaynaklı selüloz-kollajen doku iskelelerinin üzerinde diğerlerine göre daha iyi çoğaldığını ve kıkırdak hücrelerine farklılaştığını gösterdi. Çeşitli çapraz bağlayıcılarla bağlanmış bakteri kaynaklı selüloz-kollajen doku iskelesi içine yüklenmiş IGF-I ve TGF-β1 gen transfer sistemi kombinasyonunun daha iyi kıkırdak oluşumu sağladığı görülmüştür. Sonuç olarak, DHT/Genipin uygulanarak çapraz bağlanmış IGF-I ve TGF-β1 genlerini içeren bakteri kaynaklı selüloz-kollajen doku iskeleleri, hasarlı bölgelerde kullanılan rekombinant protein kaynaklı teknolojilerin yan etkileri olmaksızın sürekli protein anlatımı sağlayarak kıkırdak onarımına yardımcı olacak, umut verici malzemelerdir.