Development of the poly (2-ethyl-2-oxazoline) (petox) based multifunctional carrier systems for treatment and diagnosis of prostate cancer

Abstract

Prostat kanseri, dünya çapında tüm erkek kanserlerinin yaklaşık yüzde 15-20'si arasında ikinci en sık teşhis edilen kanserdir. Tedavi yöntemlerini birleştirmek, radyoterapi, kemoterapi veya tek başına ameliyatın çoğunlukla başarısız olması durumunda başarılı sonuçlar verir. Prostat kanseri, prostat spesifik membran antijenini (PMSA) yüksek oranda ihtiva etmektedir ve bu sebeple prostat-spesifik membran antijeni, hedefleyici tedavi yöntemlerinde kullanılabilir. Bu amaçla, bu çalışma, daha önce prostat kanseri tedavisinde kullanılmamış, pro-apoptotik bir gen taşıyan yeni nesil nanotaşıyıcı kullanarak prostat kanserini spesifik olarak hedeflemeye yönelik yeni bir yaklaşım geliştirmeyi amaçlamaktadır. PMSA-pozitif prostat kanseri hücre hattı 22RV1, pro-apoptotik gen olarak kullanılan BIKDDA ve TRAIL ile X-tremeGENE HP transfeksiyon reaktifi kullanılarak transfekte edilmiş, BIKDDA transfeksiyonu yapılmış prostat kanseri hücrelerinde daha yüksek oranda hücre ölümü görülmüştür. 22RVl ve sağlıklı insan hücrelerinin poli (2-etil-2-oksazolin-co-etilenimin) (PEtOx-co-PEI) PetOx5900-b-PCL4200 polimeri ve formulasyonu ile muamelesinde her hangi bir toksik etki görülmemiştir. BIKDDA geni aktarımında PetOx5900-b-PCL4200 polimerzomunun kullanılması X-tremeGENE HP ile karşılaştırıldığında daha yüksek seviyede gen ifadesine ve dolayısı ile hücre ölümüne yol açmıştır. Elde ettiğimiz bu sonuç hedeflenen PetOx5900-b-PCL4200 polimerzomunun taşıyıcı sistem olarak kullanımının yararlı olabileceğini düşündürmektedir. Hedefleme üzerine yaptığımız deneyler, peptit 563'ün (GRFLTGGTGRLLRIS), PMSA pozitif 22RV1'i başarıyla hedeflediğini, bunun yanı sıra sağlıklı kontrol olan HUVEC ve PNT1A hücrelerinin bu peptit için zayıf hedefleyici etkisi olduğunu önermiştir. Bu tezin verileri, pro-apoptotik gen BIKDDA taşıyan ve P563 hedeflenen PetOx5900-b-PCL4200 polimerzomunun prostat kanseri tedavisinde yararlı bir terapötik seçenek olabileceğini düşündürmektedir.

Prostate cancer is the second most frequently diagnosed cancer which is about 15-20% of all male cancers worldwide. Combination therapy methods ensure successful results when radiotherapy, chemotherapy or surgery alone is mostly unsuccessful. Prostate cancer is characterized by high the expression levels of prostate membrane specific antigen (PMSA), which made this membrane antigen to be used in the targeted therapies. For this purpose, this study aims to develop a new approach to specifically target prostate cancer using new generation nanocarriers delivering a pro-apoptotic gene, which has not been used in the treatment of prostate cancer before. The transfection of pro-apoptotic gene BIKDDA to PMSA-positive prostate cancer cell line 22RV1 using with X-tremeGENE HP transfection reagent potentiated a significantly higher cell death in comparison to the level induced by TRAIL expression. The treatment of 22RV1 and healthy human cell lines poly (2-ethyl-2-oxazoline-co-ethylenimine) (PEtOx-co-PEI) PetOx5900-b-PCL4200 polymer and its functionalized polymersome showed no toxicity. Treatment of 22RV1 cells with PetOx5900-b-PCL4200 polymersome encapsulated BIKDDA (PSm-BIKDDA) gene led to an increased apoptotic potential when compared to with X-tremeGENE HP suggesting that once targeted PetOx5900-b-PCL4200 polymersome could be useful as delivery systems. Initial work from this thesis suggested that peptide 563 (GRFLTGGTGRLLRIS) successfully targeted PMSA positive 22RV1 as the healthy control HUVEC and PNT1A cells were found to be poor targets for this peptide. Data from this thesis suggests that P563-targeted PetOx5900-b-PCL4200 polymersome delivering pro-apoptotic gene BIKDAA could be a useful therapeutic option in prostate cancer treatment.