Farmasötik biyoteknolojide gen tedavisi amaçlı plazmit DNA taşıyıcı katyonik katı-lipit nano-veya mikropartiküllerin hazırlanması çalışmaları

Abstract

ÖZET Büyük DNA molekülleri, yalnızca katyonik lipit ve polimerler gibi sentetik vektörler kullanılarak hücre içine sokulabilmektedir. DNA-katyonik lipit partikülleri genellikle pozitif yüklüdür ve negatif yüklü biyolojik membranlarla etkileşerek hücreye geçerler. Bu çalışmada, formülasyonu yapılan katı katyonik lipit mikropartiküllere plazmit (pUC18) bağlanmış ve in vitro jel elektroforezi ile plazmit bağlama oranlan kontrolü yapılmıştır. Katyonik lipit partiküllerin karakterizasyonunda pH, çözünürlük, boyut dağılmıı ve zeta potansiyel ölçümleri yapılmış, X-ışını kırınımı ve termal analiz yöntemleri kullanılmış ve kararlılık çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Hazırlanan farklı formülasyonların süzülmüş, otoklavlanmış ve liyofilize edilmiş şekillerinin farklı sıcaklık koşullarında davranışları incelenmiştir. Formülasyon hazırlanması sırasında uygulanan sıcaklıkla düşen zeta potansiyelin pDNA ile bağlanma oranınında da azalmaya neden olduğu belirlenmiştir. Formülasyonların süzülmüş, otoklavlanmış ve liyofilize edilmiş şekillerinin, farklı koşullar altında partikül boyutlarında ve partikül dağılımlarında anlamlı değişiklikler gözlenmemiştir. Termal analiz sonucunda elde edilen verilerde, piklerin kaybolmaması ve yeni bir pikin ortaya çıkmaması, partiküler yapıda etkileşme veya geçimsizlik olmadığını göstermektedir. Katyonik lipit oram arttırıldıkça, artan özellikte zeta potansiyel değerleri saptanmıştır. Formülasyonların zeta potansiyellerinde taze hazırlanmış hallerine oranla oldukça anlamlı düşme gözlenmiştir. Sonuç olarak, katı lipit nanopartiküller ile kararlı yapıda DNA kompleksleri oluşturabileceği ve yapılan in vitro çalışmalar sonucunda, hazırlanan formülasyonların genetik materyal taşıyabilme özelliğine sahip olduğu bulunmuştur. Anahtar Kelimeler: katyonik katı lipit partikül, pDNA, in vitro değerlendirme

ABSTRACT Large DNA molecules can be delivered into cells only by using synthetic vectors like cationic lipids and poymers. DNA-cationic lipid particles are usually positively charged and permeate into the cells by interacting with the biological membranes. In this study, plasmid (pUC18) was incorporated into solid lipid particles formulated and the incorporation ratios were controlled using in vitro gel electrophoresis. For the characterization of cationic lipid particles, pH, solubility, size distribution and zeta potential measurements were done, X-ray diffraction and thermal analysis methods were used and stability studies were achieved. Behaviours of filtered, autoclaved and lyophilized forms of the different formulations prepared were investigated at various temperature conditions. Decrease in zeta potential by the temperature applied during formulation preparation shows the decrease in pDNA incorporation ratio owing to the reduction in zeta potential. No significant differences were observed in particle sizes and distributions of the filtered, autoclaved and lyophilized forms of the formulations under different conditions. No loss in peaks and no appearance of new peaks in the data obtained as a result of thermal analysis shows that there is no interaction or incompatibility in particular structure. Increase in zeta potential values was determined as the cationic lipid ratio was increased. Significant decrease in zeta potentials was observed in formulations relative to the freshly prepared form. Conclusively, it was found that stable DNA complexes could be formed with solid lipid nanoparticles. It was also found as a result of in vitro studies that there is the capability of genetic material delivery of the formulations prepared. Key Words: cationic solid lipid particle, pDNA, in vitro evaluation n