Nanotaşıyıcı sistemlere yüklenmiş paklitakselin insan servikal kanser hücreleri üzerine sitotoksik etki ve bazı genlerin ekspresyon profillerinin belirlenmesi

Abstract

Servikal kanser, kadınlarda yaygın olarak görülen malign bir tümördür. Servikal kanser tedavisinde Paklitaksel (PTX) ilacı yaygın olarak kullanılmaktır. Fakat PTX'in tüm vücut sistemi etkilediği için istenmeyen birçok yan etkisi vardır. Ayrıca yarı ömrü kısadır. Bu gibi dezavantajların üstesinden gelmek ve tedavi etkinliği artırmak amacıyla, bu çalışmada ilk olarak titanyum dioksit (TiO2) nanopartikülleri sentezlendi. Daha sonra TiO2 toksitesini azaltmak ve biyouyumlu hale getirmek için polietilen glikol (PEG) ile modifiye edildi. Son olarak sentezlenen nano taşıyıcı sisteme PTX ilacı ile modifiye edildi. Sentezlenen TiO2-PEG-PTX ilacı ve TiO2, TiO2-PEG ve PTX ilaçları servikal kanser hücre hattına (HeLa) uygulayıp sitotoksik doz MTT yöntemiyle belirlendi. HeLa hücrelerine 24, 48 ve 72 saat boyunca TiO2, TiO2-PEG, TiO2-PEG-PTX, ve PTX ilaçlarının farklı konsantrasyonları (0,5-50µg/ml) uygulandı ve IC50 değerleri hesaplandı. Bu moleküller arasında en aktif 72 saat sonrası TiO2 ve PTX olduğunu tespit edildi. TiO2-PEG-PTX nanotaşıyıcı temelli ilacın IC50 7.81±1.11 olduğu saptandı. Daha sonra HeLa hücrelerine her bir molekülün 48 saat inkübasyon sonrası IC50 dozlarını uygulandı ve hücrelerden RNA izolasyonu yapıldı. RNA örneklerinden cDNA sentezi yapıldı ve bu örneklerde Tp53, MDM2, RAD51, BRCA2, ERCC1, ATR, CDKN1A, PRKDC, VEGFB, PDGFB, CASP2 ve MYC genlerinin ekspresyon düzeylerini RT-PCR analiz yöntemiyle belirlendi. Sonuç olarak TiO2 nanopartikülünün tüm genlerin ekspresyonunu artırdığı tespit edildi. TiO2-PEG-PTX'in MDM2 ve ERCC1 genlerinin ekspresyonunu azaltırken diğer tüm genlerin ekspresyonunu artırdığı belirlendi. PTX ise Tp53, BRCA2, ATR, CDKN1A, PRKDC, VEGFB, PDGFB, CASP2 ve MYC genlerinin ekspresyonunu artırırken MDM2, RAD51 ve ERCC1 azalttığı saptandı.Anahtar kelimeler: Servikal kanser, gen ekspresyonu, paklitaksel, nanopartikül, nanotaşıyıcılar, Tp53, MDM2, RAD51, BRCA2, ERCC1, ATR, CDKN1A, PRKDC, VEGFB, PDGFB, CASP2, MYC

Cervical cancer is a malignant tumor that is common in women. Paclitaxel (PTX) drug is widely used in the treatment of cervical cancer. However, PTX has many undesirable side effects that affects the whole body system. In addition, its half-life is short. In order to overcome such disadvantages and increase treatment efficacy, in this study first titanium dioxide (TiO2) nanoparticles was synthesized. Then it was modified with polyethylene glycol (PEG) to reduce TiO2 toxicity and increase its biocompatibility. Finally, the synthesized nano carrier system was modified with PTX drug. The synthesized TiO2-PEG-PTX drug and TiO2, TiO2-PEG and PTX drugs were applied to the cervical cancer cell line (HeLa) and cytotoxic dose was determined by MTT method. Different concentrations (0.5-50 µg / ml) of TiO2, TiO2-PEG, TiO2-PEG-PTX, and PTX drugs were applied to HeLa cells for 24, 48 and 72 hours and IC50 values were calculated. Among these molecules, TiO2 and PTX were found to be the most active after 72 hours. The TiO2-PEG-PTX nanocarrier-based drug was found to be IC50 7.81 ± 1.11. Then IC50 doses of each molecule were applied to HeLa cells for 48 hours then RNA was isolated from the cells. cDNA was synthesized from RNA samples and Tp53, MDM2, RAD51, BRCA2, ERCC1, ATR, CDKN1A, PRKDC, VEGFB, PDGFB, CASP2 and MYC genes were determined by RT-PCR analysis method. As a result, it was found that TiO2 nanoparticle increased the expression of all genes. It was determined that TiO2-PEG-PTX reduces the expression of MDM2 and ERCC1 genes while increasing the expression of all other genes. PTX increased expression of Tp53, BRCA2, ATR, CDKN1A, PRKDC, VEGFB, PDGFB, CASP2 and MYC genes, while decreasing MDM2, RAD51 and ERCC1.Keywords: Cervical cancer, gene expression, paclitaxel, nanoparticle, nanocarriers, Tp53, MDM2, RAD51, BRCA2, ERCC1, ATR, CDKN1A, PRKDC, VEGFB, PDGFB, CASP2, MYC