IL-2 ekspresyonu için gen taşıyıcı sistem geliştirilmesi - Özgel, Güzin (My University, 2004)
İnterlökin-2 immün sistemini düzenleyen bir proteindir. Metastatik melanoma ve renal hücre karsinomunun tedavisinde kullanılmaktadır. Ancak yarı ömrünün kısa olması (t1/ 2 =13 dakika) nedeniyle proteinin sık enjeksiyonu gerekmektedir. Diğer yandan, sık enjeksiyon Kapiler Sızıntı Sendromu gibi ciddi yan etkiye neden olup, proteinin kullanımını kısıtlamaktadır. IL-2 kodlayan bir geni dışarıdan vermek suretiyle vücutta üretilmesini amaçlayan gen tedavisi, protein tedavisinin problemlerine çözüm gibi görünmektedir. Model genler kullanılarak gen taşıyıcı sistemlerin geliştirilmesini amaçlayan çalışmaların bazısında DNA/ katyonik lipid komplekslerin daha yüksek transfeksiyon etkinliği gösterdiği bildirilirken, diğer çalışmalarda da DNA/ katyonik polimer komplekslerin daha yüksek transfeksiyon etkinliği gösterdiği bildirilmektedir. Bu çalışmada, bir katyonik polimer veya katyonik lipid ile kompleks haline getirilmiş hIL-2 kodlayan plazmid DNA pCXWN-hIL-2'nin in vitro transfeksiyon etkinliği ve hazırlanan komplekslerin fizikokimyasal özellikleriyle transfeksiyon etkinliği arasındaki ilişki araştırılmıştır. DNA ile kompleks hazırlamak üzere katyonik polimer olarak kitozan ve polietilenimin, katyonik lipid olarak da DOTAP™ (Roche, Almanya) seçilmiştir. Sonuç olarak çalışılan iki hücre tipinde de (HeLa ve 3T3 Swiss) transfeksiyon etkinliği saptanmış ve komplekslerin transfeksiyon etkinliği bakımından DNA/ DOTAP > DNA/ PEI > DNA/ Kitozan kompleksleri şeklinde sıralandığı belirlenmiştir. HeLa hücrelerinde 3T3 hücrelerine göre daha yüksek oranda transfeksiyon etkinliği gözlenmiştir. Komplekslerin stabilitesi, partikül büyüklüğü gibi fizikokimyasal özellikleriyle transfeksiyon etkinliği arasında bir ilişki görülmüştür. Interleukin-2 is an immunoregulatory protein. It is indicated for use in the treatment of metastatic renal cell carcinoma and metastatic melanoma. However, its biological half-life is very short (t1/ 2 =13 minutes) and hence frequent administration of the drug is necessary. On the other hand, it results in the serious adverse effect of Capillary Leak Syndrome and this limits the use of IL-2. Gene therapy, aiming the production of IL-2 in vivo by administering a vector encoding IL-2, seems to overcome those problems and promises to be an alternative therapy to the protein therapy. In studies with reporter genes aiming to develop a gene carrier system, while some of the studies showed that DNA/ cationic lipid complexes have higher transfection efficiencies, the others showed that DNA/ cationic polymer complexes have higher transfection efficiencies. In this study, we have searched in vitro transfection efficiency of a plasmid encoding hIL-2, pCXWN-hIL-2, complexed to a cationic polymer or cationic lipid and whether the physicochemical properties of the complexes prepared have any relationship to the transfection efficiency. Chitosan and polyethyleneimine have been chosen as cationic polymers and DOTAP™ (Roche, Germany) has been chosen as a cationic lipid to make complexes with the plasmid DNA. Conclusively, a transfection activity was observed in both cell lines (HeLa and 3T3 Swiss) with the order of DNA/ DOTAP > DNA/ PEI > DNA/ Chitosan complexes. We have observed that the transfection efficiency was higher in HeLa cell line compared to 3T3 cell line. The physicochemical studies like stability, particle size and zeta potential, showed a relationship between the properties of a complex and its transfection efficiency.
Keywords: Biyoteknoloji; Farmasötik; Kimya mühendisliği ve ilgili konular