İmmünokemoterapötik nanoplekslerin kolon kanseri tedavisinde etkinlik ve güvenliğinin in vitro - in vivo değerlendirilmesi

Abstract

Kolon kanseri tedavisinde cerrahiden sonra en sık kullanılan yöntemkemoterapidir. Ancak kanser hücreleri, hayatta kalmak için immün sistem hücrelerinintanıma mekanizmasından kaçmakta ve farklılaşma yetenekleri ile kemoterapötiklerekarşı direnç geliştirmektedirler. Bu nedenle, kemoterapinin yanı sıra immünoterapininde kullanılmasının tedavinin etkinliğini artırabileceği bilinmektedir. Nanopleksler, zıtyüklerin etkileşimine dayalı oluşan nano boyutlu sistemlerdir ve bu çalışmadananopleks yapısını oluşturmak için siklodekstrin (CD) polimeri, 5-Florourasil (5-FU)ve İnterlökin-2 (IL-2) kullanılmıştır. Nanoplekslerin ortalama partikül büyüklükleri vedağılımı, yüzey yükü tayini, ilaç yükleme etkinliği, her iki etkin madde için farklıortamlarda salım profili belirleme ve çeşitli stabilite çalışmaları yapılmıştır.Konvansiyonel hücre kültürü çalışmalarında CD polimerlerin güvenliliği hücreproliferasyonuna etkisi ile belirlenmiştir. Ardından ilaç yüklü nanoplekslerinetkinlikleri 2-boyutlu hücre kültürü ve gerçek zamanlı hücre canlılığı analizi ilebelirlenmiştir. 3-boyutlu hücre kültürü çalışmaları ile nanoplekslerin etkinliği hücrecanlılığı, immünohistokimyasal inceleme ve elektron mikroskobu incelemesi ilebelirlenmiştir. Yapılan in vivo çalışmalarla ise CD polimerlerin güvenlilikleri sağlıklıfarelerde tek doz intravenöz (i.v.) uygulama sonrası alınan kan örnekleri ilebelirlenmiştir. Son olarak, tümör indüklenen farelerde, nanoplekslerin antitümöraletkinlikleri hayatta kalma oranı, metastaz ve immün cevap açısından belirlenmiştir.Çalışmaların sonucunda, IL-2 ve 5-FU'yu birlikte taşıyan nanopleksler hazırlanmış veparenteral yoldan kolorektal immünokemoterapi açısından umut vaat eden bir modelilaç taşıyıcı sistem ortaya konmuştur.Anahtar kelimeler: immünokemoterapi, kolon kanseri, kombine ilaç taşınımı,nanopleks, siklodekstrin

Chemotherapy is the most commonly used methodafter surgery in the treatment of colon cancer. However, cancer cells escape therecognition mechanism of immune system cells in to survive, developing resistance tochemotherapeutics with their differentiation abilities. Therefore, it is believed that theuse of immunotherapy in combination with chemotherapy can increase theeffectiveness of the treatment. Nanoplexes were formed based on opposite chargeinteraction of macromolecules as the nanocarrier system in this study and cyclodextrin(CD) polymer, 5-Fluorouracil (5-FU) and Interleukin-2 (IL-2) were used to obtainnanoplexes. Mean particle size, particle size distribution, surface charge, drug loadingcapacity, drug release profile and stability of nanoplexes were analysed. Safety of CDpolymers was determined with cell culture. Then, the anticancer activities of the drug-loaded nanoplexes were determined by 2-dimensional cell culture and real-time cellviability. With 3-dimensional tumor culture studies that can reflect themicroenvironment of the tumor in vitro, the efficiency of nanoplexes was determinedby cell viability, immunohistochemical examination and electron microscopyexamination. The in vivo safety of CD polymers was determined by blood samplesobtained after a single dose intravenous (i.v.) administration in healthy mice. Finally,in tumor-induced mice, the antitumoral activities of nanoplexes were determined interms of survival rate, metastasis and immune response parameters. As a result of thestudies, nanoplexes carrying IL-2 and 5-FU together were prepared and a promisingmodel drug delivery system was presented for future applications of parenteralcolorectal immunochemotherapy