Yara iyileşmesine yönelik ekzozom entegre biyoaktif jelatin süngerlerin geliştirilmesi

Hücrelerarası sinyal iletim aracı olan ekzozomlar, kargolarında taşıdıkları çeşitli biyomoleküller aracılığı ile anjiyogenez, antijen taşıma, apoptoz, pıhtılaşma, hücresel hemostaz, inflamasyon ve hücrelerarası sinyal iletim gibi birçok biyolojik süreçte rol oynamaktadır. Bu etkilerinden dolayı ekzozomlar; nörodejeneratif, kanser ve kardiyovasküler hastalıkların teşhis ve tedavisinde, kemik rejenerasyonunda, ilaç ve aşı araştırmalarında yoğun ilgi görmektedir. Yara iyileşmesinde ise hemostaz, inflamasyon, anjiyogenez, kollajen birikimi, granül doku oluşumu ve epitelizasyon fazlarında etkili olduğu bilinmektedir. Ancak ekzozomların terapötik etki gösterebilmesi için stabilitelerinin ve biyolojik fonksiyonlarının korunması kritik öneme sahiptir. Bu amaçla ekzozomların taşıyıcı sistemlere yüklenerek uygulanması rejeneratif tıp alanında büyük ilgi görmektedir. Bu tezin amacı yara iyileşmesine yönelik olarak sıçan kemik iliği kök hücre (rt-MKH) kaynaklı ekzozomların jelatin süngerlere yüklenerek biyolojik fonksiyonlarının korunması ve yara bölgesinde uygulama kolaylığı sağlamasıdır. Bu amaçla rt-MKH kaynaklı ekzozomlar ultrasantrifüj yöntemi ile izole edilerek partikül boyutları 160-180 nm aralığında bulunmuştur. Ekzozomların CD81 ve CD63 proteinlerini ifade ettiği akış sitometrisi ile tespit edilmiştir. Hücre kaynağı ve kültür koşullarının ekzozom verimine etkisi incelenmiştir. Sıçan yaşının ekzozom veriminde etkili olduğu ve 8 haftalık sıçanlardan elde edilen rt-MKH kaynaklı ekzozom veriminin 5 ve 3 haftalık sıçanlara göre 2 kat fazla olduğu gösterilmiştir. Ayrıca ekzozom içermeyen fetal sığır serumu (Exodep FBS) kullanımı ise FBS'siz ortama göre verimi 2 kat artmıştır (p<0,05). Ekzozomlar, farklı konsantrasyonlarda (0-10 µg/mL) keratinosit hücrelerine (HaCaT) uygulandığında, 0.25 µg/mL konsantrasyonunda hücre proliferasyonunu % 10 artırdığı ve ancak yüksek konsantrasyonlarda (>1 µg/mL) ise anlamlı olarak düşürdüğü gözlenmiştir. rt-MKH kaynaklı ekzozomların hücre migrasyonuna olan etkisi faklı konsantrasyonlarda (0,25, 1 ve 10 µg/mL) incelenmiş ve 24 saat sonunda insan fibroblast hücrelerine (hFB) 10 µg/mL ekzozom uygulandığında yara alanı %51 oranında azalırken kontrol grubunda ise % 36 oranında azaldığı tespit edilmiştir. HaCaT hücrelerinde ise ekzozomların migrasyona etkisi görülmemiştir. Ekzozomların pro-anjiyojenik etkileri aortik halka ve koryoallantoik membran (CAM) analizleri ile test edilmiş ve ekzozomların endotel filizlenmesini ve yeni damar oluşumunu konsantrasyona bağlı olarak artırdığı izlenmiştir. Ortalama 200–250 µm gözenek çapına ve yüksek su tutma kapasitesine sahip jelatin süngerler dondurarak-kurutma yöntemi ile hazırlanmış ve ekzozomlar jelatin süngerlere yüklenerek biyolojik etkileri araştırılmıştır. CAM analizleri, 5 µg/mL ekzozom entegre edilen jelatin süngerlerin damar yoğunluğunu yaklaşık olarak kontrole göre %50 (p<0,05) oranında artırdığını göstermiştir. Aortik halka deneyinde ise ekzozom entegre jelatin süngerler serbest ekzozomlara göre daha yüksek anjiyojenik yanıt göstermiştir. Sonuç olarak jelatin süngerlerin ekzozom stabilitesini ve biyolojik özelliklerini koruyarak uygulama kolaylığı ile birlikte kronik/kompleks yara tedavisinde etkili bir strateji olacağı sonucuna varılmıştır.