Search

Liposome surface modifications serve great potential applications of liposomes, for instance, increasing stability, bioactive liposome conjugates, and targeted drug, gene, and image agent delivery. In this study, novel targeted lipopolymers, peptide 18/peptide 563-poly(2-ethyl-2-oxazoline)-dioleoylphosphatidyl-ethanolamine (P18/P563-PEtOx-DOPE), have been demonstrated to be successfully synthesized. The structures of P18/P563-PEtOx-DOPE were confirmed by FT-IR spectroscopy, GPC, and 1H-NMR. In this strategy, poly(2-ethyl 2-oxazoline)-modified liposomes were firstly constructed with molecular weights of 3,500 and 5,800 Da. Then, we chose PEtOx5800-DOPE because it has been obtained better particle size (88.74 ± 0.6816) according to the DLS results. Then, peptides- and dye-PEtOx lipid-based nanovesicle (LN) were prepared by peptide-18, peptide-563, and 7-mercapto-4-methyl coumarin. Genetic material (pDNA) was encapsulated into the liposomes and evaluated the encapsulation of plasmid DNA with migration by using agarose gel electrophoresis. In vitro cytotoxicity experiment results on prostate cancer and breast cancer cell lines, parallelly with the healthy prostate (PNT1A) and breast (MCF10A) epithelial cell lines, cells showed insignificant toxic effects. Thus, we can suggest a novel PEtOx phospholipid thanks to this article and its integration with ligands, which great potential for gene transfer system.

Bu tez çalışmasında, anjiogenezi inhibe ederek tümör büyümesini engelleme potansiyeline sahip trombospondin geni içeren pDNA'yı etkin, güvenilir ve dayanıklı olarak hücreye taşıyabilecek nanopartikül ve lipozom formülasyonlarının hazırlanmasına yönelik çalışmalar gerçekleştirilmiştirBu çalışmamızdaki hedeflerimiz, normal damarlanma gösteren hücrelere zarar vermeden sadece anjiogenik tümör hücrelerine özgü yanıt oluşturacak farmasötik formülasyonlar geliştirmektir. Bunu sağlamanın yollarından biri, polikatyonların, polietilen glikol ile kimyasal modifikasyonlarının sentezlenmesi ile kan dolaşımındaki stabilitelerini artırmaktır. PEGilasyon basamağı ve etkisi in-vitro ortamda incelenmiştir. Ayrıca, polipleks ve lipoplekslerin fizikokimyasal özellikleri, sitotoksiteleri ve fizikofarmasötik özellikleri araştırılmış, MCF-7 hücre hattında gen aktarım etkinlikleri incelenmiştirFormülasyon özellikleri iyileştirilmiş ve gen aktarım özelliklerinin yüksek olduğu anlaşılan L2 ve C2 kodlu formülasyonların, ileride in vivo çalışmalarda anti-anjiogenik yaklaşım ile kanser tedavisine yönelik ön bulgu elde etmek için kullanılabilirliği sonucuna varılmıştır. In this study, novel techniques have been proposed for the development of nanopartical and liposome formulations that will transfer a pDNA with a thrombospondin gene, which has been shown to prevent tumor growth by inhibiting angiogenesis, to an active? safe and resistant cellThe objectives of this present work are to develop formulations that can directly affect angiogenic tumor cells without harming cells that exhibit vasculogenesis. This can be achived by synthesizing polycations? which are chemically modified with polyethylene glycol? to improve stability in blood circulation. To this end? PEGylation step and its effects are invastigated in-vitro. Moreover? physicochemical properties? cytotoxicities and physicopharmaceutical properties of polyplexes and lipoplexes are examined. Furthermore? MCF-7 (breast cancer epithelia) cells have been used to investigate the applicability of polyplexes and lipoplexes for gene transfection efficiancyThe results of this thesis reveal that formulations? which are coded as L2 and C2? have improved formulation properties with high gene transfection properties. Accordingly? these formulations can be further used as a gen delivery system in the in vivo studies to obtain preliminary findings on anti-cancer treatment by anti-angiogenesis approach. 145

Gen Tedavisine Yönelik, DNA-Kitozan Nanopartikül Formülasyonlarının Geliştirilmesi ve İn-vitro Değerlendirilmesi. Bu tez çalışmasında, model genetik madde olarak seçtiğimiz pDNA'yı etkin, güvenilir ve dayanıklı olarak hücreye taşıyabilecek nanopartikül formülasyonlarının hazırlanmasına yönelik çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Nanopartikül formülasyonlarının hazırlanması için başlıca; emülsiyonlarda çapraz bağ oluşturulması, kompleks koaservasyon ve modifiye çözücü buharlaştırma yöntemi olmak üzere üç farklı yöntem kullanılmıştır. Ampisiline karşı direnç sağlayan ve P-galaktosidaz genleri taşıyan `pSV-B- Galaktosidaz` vektörü ile biyolojik olarak parçalanabilen kitozan polimeri kullanılarak hazırlanan nanopartikül formülasy onları; enkapsülasyon etkinlikleri, partikül büyüklükleri ve dağılımları, zeta potansiyel değerleri ve in-vitro salım özellikleri açısından değerlendirilmişlerdir. Bu değerlendirmelere göre kompleks koaservasyon yöntemi ile hazırlanan (pDNA:kitozan 1:1 oranında) Fİ ve (pDNA:kitozan 1:2 oranında) F4 kodlu formülasyonların istenilen nanopartikül özelliklerine uyduğu saptanmıştır. Fİ ve F4 kodlu formülasyonların üzerinde yapılan gen aktarım etkinliği değerlendirmelerine göre F4 kodlu formülün en başarılı spesifik aktivite değerine sahip olduğu belirlenmiştir. Seçilen F4 kodlu nanopartikül dispersiyonunun 3 ay boyunca +4°C'deki, 3 hafta boyunca ise liyofilize haldeki değişimleri incelenmiştir. Formülasyon özelliklerinin ve gen aktarım özelliklerinin yüksek olduğu anlaşılan F4 kodlu nanopartikül formülasyonunun, ileride hücre kültürlerinde yapılacak çalışmalarda genetik materyal taşıyıcısı olarak kullanılabileceği sonucuna varılmıştır. Anahtar Kelimeler: Kitozan, pDNA, Nanopartikül, Gen tedavisi Development of DNA-Chitosan Nanoparticle Formulations for Gene Delivery and In-vitro Evaluation In this study, investigations have been carried out to prepare nanoparticle formulations which can transfer pDNA as a model genetic material for an active, safe and resistant delivery systems to the cells. Three different methods were used in order to prepare nanoparticle formulations. These are; crosslink formation in emulsions method, complex coaservation method and modified solvent evaporation method. Nanoparticle formulations have been prepared with biodegradable chitosan polymer with the pSV-P-Galactosidase control vector that provides resistance to ampicilline. Nanoparticle formulations have been evaluated for their encapsulation efficiency, particle size and distribution, zeta potential values and in-vitro release properties. According to these evaluations we observed that the formulations are coded as Fl (pDNA:Chitosan, 1:1) and F4 (pDNA:Chitosan, 1:2) fit the desired nanoparticle properties. It has been found that F4 formulation has the most succesful specific activity in respect of the gene transfection efficiency which are investigated on the formulations Fl and F4. The changes on the F4 nanoparticle dispersion were investigated at +4°C for 3 months and on the lyophilized form for 3 weeks. As a result, we can conclude that nanoparticle formulation coded as F4 has good formulation properties with high gene transformation properties and F4 formulation can be used as a transfection vector in the animal cell culture studies Key Words: Chitosan, pDNA, Nanoparticles, Gene therapy 126