Prostat kanseri tedavisine yönelik paklitaksel ve doksorubisin ile modifiye edilmiş nanotaşıyıcı ilaç sistemlerinin DUSP genlerin ekspresyon düzeyleri üzerine etkisi

Abstract

Prostat kanseri, erkeklerde yaygın olarak görülen malign bir tümördür. Prostat kanser tedavisinde Doksorubisin (DOX) ve Paklitaksel (PTX) ilaçları yaygın olarak kullanılmaktır. Ancak bu ilaçlar tüm vücut sistemi etkilediği için istenmeyen birçok yan etkisi mevcuttur. Ayrıca dolaşımda kalma süresi kısadır. İlaçların bu gibi dezavantajlarının üstesinden gelmek ve tedavi etkinliği artırmak amacıyla, bu çalışmada ilk olarak titanyum dioksit (TiO2) nanopartiküllerini sentezlendi. Daha sonra TiO2 toksitesini azaltmak ve biyouyumlu hale getirmek için polietilen glikol (PEG) ile modifiye edildi. Son olarak sentezlenen PEG-TiO2 nano taşıyıcı sisteme DOX ve PTX ilaçlarını başarılı bir şekilde yüklendi. Sentez sonrası elde ettiğimiz PEG-TiO2-DOX ve PEG-TiO2-PTX ilaçlarına ek olarak, PEG-TiO2, TiO2, DOX ve PTX ilaçlarını prostat kanser hücre hattına (DU-145) uygulayıp sitotoksik doz MTT yöntemiyle belirlendi. DU-145 hücreleri 24, 48 ve 72 saat boyunca PEG-TiO2-DOX, PEG-TiO2-PTX, PEG-TiO2, TiO2, DOX ve PTX ilaçlarının farklı konsantrasyonlarıyla (0,5-50µg/ml) ile muamele edildi ve IC50 değerleri belirlendi. Bu moleküller arasında en aktif 72 saat sonrası PEG-TiO2-PTX nanotaşıyıcı temelli ilacın olduğu tespit edildi. Daha sonra DU-145 hücrelerine her bir molekülün IC50 dozları uygulandı, 48 saat inkübasyon sonrasında hücrelerden RNA izolasyonu yapıldı. RNA örneklerinden cDNA sentezi yapıldı ve bu örneklerde DUSP1, DUSP2, DUSP4, DUSP6 ve DUSP10 genlerinin ekspresyon düzeyleri RT-PCR analiz yöntemiyle belirlendi. Sonuç olarak TiO2 nanopartikülünün DUSP1 geni hariç diğer tüm genlerin ekspresyonunu artırdığı ancak, PEG-TiO2-DOX, PEG-TiO2-PTX, PEG-TiO2, DOX ve PTX ilaçlarının DUSP1, DUSP2, DUSP4, DUSP6 ve DUSP10 genlerinin ekspresyon düzeylerini azalttığı bulundu.

Prostate cancer is a malignant tumor that is common in men. Doxorubicin (DOX) and Paclitaxel (PTX) are widely used in the treatment of prostate cancer. However, there are many undesirable side effects because these drugs affect the whole body system. In addition, the residence time is short. In order to overcome such disadvantages of drugs and increase treatment efficacy, titanium dioxide (TiO2) nanoparticles were first synthesized in this study. It was then modified with polyethylene glycol (PEG) to reduce TiO2 toxicity and make it biocompatible. Finally, DOX and PTX drugs were successfully loaded into the synthesized PEG-TiO2 nano-carrier system. In addition to the PEG-TiO2-DOX and PEG-TiO2-PTX drugs that we obtained after synthesis, PEG-TiO2, TiO2, DOX and PTX drugs were applied to prostate cancer cell line (DU-145) and cytotoxic dose was determined by MTT method. DU-145 cells were treated with different concentrations (0.5-50 µg/ml) of PEG-TiO2-DOX, PEG-TiO2-PTX, PEG-TiO2, TiO2, DOX and PTX drugs for 24, 48 and 72 hours, and IC50 values were determined. Among these molecules, PEG-TiO2-PTX nano-carrier based drug was found to be the most active after 72 hours. Then, DU-145 cells received IC50 doses of each molecule after 48 hours incubation and RNA was isolated from the cells. cDNA synthesis was performed from RNA samples and expression levels of DUSP1, DUSP2, DUSP4, DUSP6 and DUSP10 genes were determined by RT-PCR analysis method. As a result, TiO2 nanoparticle increased the expression of all other genes except DUSP1 gene, but PEG-TiO2-DOX, PEG-TiO2-PTX, PEG-TiO2, DOX and PTX drugs were found to decrease the expression levels of DUSP1, DUSP2, DUSP4, DUSP6 and DUSP10 genes.