MikroRNA (mir-200C ve mir-141) için meme kanseri tedavisinde kitozan temelli taşıyıcı sistemlerin geliştirilmesi

Abstract

Amaç: MikroRNA'lar (miRNA'lar) gen ekspresyonu üzerinde önemli regülatör etkiye sahip kısa, endojen ve kodlanmayan RNA molekülleridir. Son çalışmalar miRNA deregülasyonunun kanser gibi farklı hastalıklar ile ilişkili olduğunu göstermiştir. Bu nedenle miRNA'lar kanserde önemli bir terapötik hedeftir. Ancak, miRNA'ların tedavide kullanımında önemli engeller; fiyolojik ortamda dayanıksızolmaları, hızlı klirens ve hücreler tarafından alımlarının zor olmasıdır. Bu nedenle hücrelere uygun bir taşıyıcı sistemle taşınmaları tedavi açısından önemlidir. Bu çalışmada amaç; normal meme hücresinden farklı olarak meme kanserinde ekspresyonu downregüle olan miR-200 ailesinden miR-200c ve miR-141'in ekspresyon özellikleri incelenerek, katyonik bir biyopolimer olan kitozanla hazırlanan kompleks formlarının MCF-7, MDA-MB-231 ve MDA-MB-435 meme kanseri hücre hatlarında etkinliğini (EMT, protein ekspresyonu, invazyon, apoptoz ve hücre proliferasyonuna etki) ve meme kanseri tedavisinde kullanılabilirliğini in vitro olarak araştırmaktır.Gereç ve Yöntem: miR-200c ve miR-141 mimikleri ve kitozan kompleksleri oluşturulup, in vitro karakterizasyonları (partikül boyutu, zeta potansiyeli, TEM çalışması, stabilite çalışmaları) yapıldı. Meme kanseri hücre hatlarında doz denemeleri ile her hücre ve her miRNA için uygun doz RT-PCR yöntemi kullanılarak belirlendi. Belirlenen uygun dozlarla kitozan/miR-200c ve kitozan/miR-141 komplekslerinin kanser hücre hatlarına transfeksiyonu sonrası hücrelerdeki VEGF, E-kaderin, Tinag11, Igfb4 miktarları ELISA ile ölçüldü ve invazyon, apoptoz ve hücre proliferasyon testleri yapıldı.Bulgular: miR-200c ve miR-141'in kitozanla tam kompleks oluşumu sağlandı. Komplekslerin in vitro transfeksiyonu ile anjiyogenez, EMT ve invazyonun baskılandığı saptanmıştır.Sonuçlar: Çalışmamızda miR-200c ve miR-141'in kitozan kompleksleri ile hücrelere stabil olarak taşındığı, hücreye internalize olarak kanser hücrelerinde bozulan miRNA regülasyonunun tedavi edilmesiyle kanser hücrelerinin invazivliğini azalttığı ve kitozan komplekslerinin miRNA için güvenilir ve etkin bir taşıyıcı sistem olduğu gösterilmiştir.

Objective: MikroRNAs are small, endogenous and non-coding RNA molecules which regulate gene expression. Recent studies show that deregulation of miRNAs have been associated with different diseases including cancer. Therefore, miRNAs are important therapeutic target in cancer. However, major obstacles of usage miRNAs in therapy are stability, rapid clearance and internalization. For this reason, it is important in terms of therapy with appropriate carrier system to the cells. Aim of this study is to investigate efficacy (EMT, protein expression, invasion, apoptosis and cell proliferation) and usability in breast cancer cell lines (MCF-7, MDA-MB-231 and MDA-MB-435) of polyplexes forms of chitosan and miR-200c and miR-141 mimics.Material and Method: miR-200c and miR-141 mimics and chitosan complexes were prepared. In vitro characterisation of these complexes were done. By using RT-PCR method appropriate doses were determined for each miRNAs in breast cancer cell lines. Then, with these dosage have used to investigate VEGF, E-cadherin, Tinag11, Igfb4 protein levels by using ELISA assays and invasion, apoptosis and cell proliferation assays have done.Result: Chitosan/miR-200c and Chitosan/miR-141 complexes were formed. Inhibition of angiogenesis, EMT and invasion by using in vitro transfection of these complexes have been detected.Conclusion: Our studies show that chitosan/miR-200c and chitosan/miR-141 complexes were internalized stably to cancer cells, thus deregulated miRNA levels repaired. Invasiveness of cancer cells was reduced. Chitosan complexes were shown to be safe and efficient delivery system for miRNA.