p53 Interference Wıth Solıd Lıpıd Nanopartıcles in Tumor Spheroıds


Creative Commons License

Hızarcı R., Türkoğlu N.

11. Uluslararası Akademik Araştırmalar Kongresi (ICAR), Ankara, Turkey, 25 - 26 July 2023, pp.298-299

  • Publication Type: Conference Paper / Summary Text
  • City: Ankara
  • Country: Turkey
  • Page Numbers: pp.298-299
  • Yıldız Technical University Affiliated: Yes

Abstract

Gene therapy is a promising method for treating a variety of hereditary or non-hereditary diseases by altering the expression of the target gene with approaches such as gene silencing, increasing protein expression, and regulation of the defective gene. Transporters called "vectors" carry the relevant gene or genes to the target tissue. Although virus-derived viral vectors are highly effective at delivering genetic information to target cells, they have several disadvantages, including immunogenic, mutagenic, and toxic effects. Many investigations have focused on the development of non-viral vectors to overcome these restrictions and effectively transport the gene to cells. Solid lipid nanoparticles (SLN) have several advantages over conventional colloidal carriers (polymeric nanoparticles and liposomes), including low toxicity, a large surface area, prolonged drug release, high cellular uptake, and the ability to improve drug solubility and bioavailability. In this study, octadecylamine-based solid lipid nanoparticles were synthesized to transport the p53-GFP plasmid containing the p53 gene (TP53) to tumor spheroids generated with the MDA-MB-231 breast cancer cell line. The SLNs were synthesized using a single emulsion (w/o) solvent diffusion technique. The particle size, polydispersity index (PDI), and zeta potentials of nanoparticle dispersions were measured using the Zetasizer Nano ZS. Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR) was used to analyze functional groups and chemical bonds in the structure of SLNs. The morphological properties of nanoparticles were determined by Scanning Electron Microscopy (SEM). The average size of SLNs was determined as 261 nm (±26) [PDI, 0,1], and zeta potential was 37,4 mV (±6,2). The IR spectra of the synthesized nanoparticles showed that they had almost the same characteristic peaks as octadecylamine. According to the SEM morphology determination, the synthesized SLNs had a spherical form and a limited size distribution. This study was supported by Yildiz Technical University The Scientific Research Projects Coordination Unit with the project number FYL-2022-5200.

Keywords: Gene Therapy, Solid Lipid Nanoparticle, p53, Tumor Spheroids

Gen terapisi, kusurlu genin susturulması, ifade edilmesi ve düzenlemesi gibi yaklaşımlarla hedef genin ekspresyonunu değiştirerek kalıtsal veya kalıtsal olmayan birçok hastalığın tedavi edilebilmesine olanak sağlayan umut vaat edici bir yöntem olarak görülmektedir. İlgili gen ve/veya genlerin hedef dokuya aktarılmasında “vektör” adı verilen taşıyıcılar kullanılmaktadır. Virüs kaynaklı vektörler, genetik materyali hedef hücreye yüksek verimlilikte iletebilme yeteneğine sahip olsa da bu taşıyıcıların immünojenik, mutajenik ve toksik etkiye sahip olmaları gibi çeşitli dezavantajları bulunmaktadır. Bu kısıtlamaların önüne geçebilmek ve geni etkili bir şekilde hücrelere iletilebilmek amacıyla viral kaynaklı olmayan vektörlerin geliştirilmesi üzerinde çalışmalar yapılmaktadır. Katı lipid nanopartiküller (KLN), geleneksel kolloidal taşıyıcılara (polimerik nanopartikül ve lipozomlar) kıyasla düşük toksisite, geniş yüzey alanı, uzun süreli ilaç salımı, yüksek hücresel alımın yanı sıra ilaç çözünürlüğü ve biyoyararlanımını iyileştirme yeteneği gibi çeşitli ayırt edici özelliklere sahiptir. Bu çalışmada, p53 genini (TP53) içeren p53-GFP plazmidini MDA-MB-231 meme kanseri hücre hattıyla modellenecek tümör sferoidlerine taşımak üzere oktadesilamin bazlı katı lipid nanopartiküller sentezlenmiştir. KLN’ler tekli emülsiyon (w/o) çözücü difüzyon yöntemi ile sentezlenmiştir.  Sentezlenen nanopartikül dispersiyonlarına ait ortalama parçacık boyutu, boyut dağılım indeksi (PDI) ve zeta potansiyellerinin ölçümü Zetasizer Nano ZS cihazı ile belirlenmiştir. KLN’lerin yapısındaki fonksiyonel gruplar ve kimyasal bağların analizi ise Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi (FT-IR) ile gerçekleştirilmiştir. Nanopartiküllerin morfolojik özellikleri Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ile gözlenmiştir. Yapılan analizler sonucunda KLN’lerin ortalama boyutu 261 nm (±26) [PDI, 0,1] ve zeta potansiyel değeri 37,4 mV (±6,2) olarak tespit edilmiştir. Sentezlenen nanopartiküllerin IR spektrumlarına bakıldığında oktadesilamin ile neredeyse aynı karakteristik piklere sahip olduğu görülmüştür. SEM ile yapılan morfoloji tayininde sentezlenen KLN’lerin küresel şekilli ve dar boyut dağılımına sahip olduğu gözlenmiştir. Bu çalışma, Yıldız Teknik Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinatörlüğü tarafından FYL-2022-5200 proje numarası ile desteklenmiştir.

Anahtar Kelimeler: Gen Terapisi, Katı Lipid Nanopartikül, p53, Tümör Sferoidleri