Self-assembled peptide nanostructure delivery systems for oligonucleotide therapy

Tez KünyeDurumu
Self-assembled peptide nanostructure delivery systems for oligonucleotide therapy / Kendiliğinden bir araya gelen peptit nanoyapı taşıma sistemi ile oligonükleotit tedavisi
Yazar:ZAHİDE DİDEM MUMCUOĞLU
Danışman: DOÇ. DR. AYŞE BEGÜM TEKİNAY
Yer Bilgisi: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi / Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü / Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
Konu:Biyoloji = Biology ; Moleküler Tıp = Molecular Medicine
Dizin:
Onaylandı
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
97 s.
Oligonükleotitler, kanser, metabolik, kardiyovasküler ve birçok kalıtsal hastalığın tedavisi için potansiyel terapötik ajanlardır. Ancak yüksek potansiyele sahip olmalarına rağmen, bu ilaçların çoğu düşük hücre penetrasyon kapasitesi, kısa plazma yarı-ömrü, hızla vücuttan atılımı nedenleriyle klinik ve klinik öncesi araştırmalarda başarısız olmuştur. Dolayısıyla oligonükleotit ilaçlarının idrar ve RES (retikülo-endotel system) yoluyla atılmasının engellenmesi ve hücre penetrasyon kabiliyetinin artırılması için uygun ilaç taşıma sistemlerinin geliştirilmesi gereklidir. Bu çalışmada, oligonükleotitler için peptit nanoyapı taşıma sistemi geliştirilerek, bu etkiler engellenmiş ve oligonükleotitler için etkili bir taşıma sistemi yaratılmıştır. Hücre içine girebilen peptitlerin içine yerleştirilen model oligonükleotit ilacının (Bcl-2 antisens oligonükleotitin) hücre penetrasyon kapasitesinin ve susturma etkisinin artırıldığı gözlemlenmiştir. Ayrıca, taşıma sisteminin geometrisinin, ilacın hücre içine girmesindeki önemi araştırılmıştır. Nanoşekillerin geometrilerinin hücre içine girişi için önemli olduğu bulunurken, nanofiberlerin nanokürelere göre daha çok hücre içine alındığı gözlemlenmiştir. Hücre içine alım mekanizmaları incelendiğinde, nanofiberlerin endositoz yolağı ile hücre içine girişini gerçekleştirdiği, nanokürelerin endositoz olmayan mekanizmalarla hücre içine girdiği bulunmuştur.
Oligonucleotides are potent therapeutic agents in the treatment of cancer, metabolic, cardiovascular and various hereditary diseases. Despite their great potential, oligonucleotide-based drugs have failed in clinical and pre-clinical studies due to their low cell penetration capacities, short plasma half-lives and rapid clearances. As such, development of delivery systems for oligonucleotide drugs is necessary to protect oligonucleotide based-drugs from renal and reticulo-endothelial system (RES) clearance and as well as to facilitate their delivery within target sites. In this thesis, a peptide nanostructure delivery system was developed to improve these deficiencies and to create an effective carrier for oligonucleotide therapy. Cell penetration capacity and silencing efficiency of a model oligonucleotide drug, Bcl-2 antisense oligonucleotide, was shown to be increased following encapsulation within cell penetrating peptides. In addition, the importance of the geometry of the delivery system in cellular internalization was investigated. The geometry of the nanostructure was shown to be critical in cellular internalization, where nanofibers were observed to be internalized to a greater extent compared to nanospheres. Their cellular uptake mechanisms were also studied and internalization of nanofibers was found to depend on an endocytic pathway whereas nanospheres were internalized via a non-endocytic pathway.

Download: Click here