Fosforilamin ile Fonksiyonelleştirilmiş Kitosan Nanopartiküler Sistemin Transfeksiyon Etkinliğinin İncelenmesi

Abstract

Elektroporasyon, gen mikroenjeksiyonu, sperm-aracılı gen transferi (SMGT) ve hücre transfeksiyonu gibi transgenesisde kullanılan bir çok teknik ve protokol vardır. Transfeksiyon yabancı bir genin başka bir hücrenin çekirdeğine transferi ve onun DNA diziliminde yer alması olayıdır. Vektörler adı verilen gen taşıma sistemleri viral olmayan ve viral olmak üzere başlıca iki gruba ayrılmaktadırlar. Gen transferinde viral vektörlerin yüksek transfeksiyon etkinliğine rağmen, beklenmeyen yan reaksiyonlardan dolayı (immünojenik reaksiyon, sitotoksisite, düşük gen taşıma kapasitesi), polimerik viral olmayan vektörler önem kazanmıştır. Polimerlere, transfeksiyon etkinliklerini iyileştirmek için çok sayıda modifikasyonlar uygulanabilir. Katyonik bir polisakkarit olan kitosan (Chi) biyobozunur, toksik olmayan ve viral olmayan bir vektördür. Ancak Chi’nın transfeksiyon etkinliği diğer viral olmayan sistemlererinkinden daha düşüktür. Bu nedenle, biyoteknolojide modifiye kitosan tercih edilmektedir. Son yıllardaki çalışmalarda, bilhassa, DNA, RNA gibi biyomakromoleküllere yapısal benzerlik gösteren fosfoester bağları içeren biyouyumlu nanopartiküllere odaklanılmıştır.

Bu çalışma, fosforilaminle fonksiyonelleştirilmiş kitosan nanopartiküllerin (nPAChi) gen bağlama kapasitesini ve in vitro transfeksiyon etkinliğini araştırmayı amaçlamaktadır. Bu amaçla, laboratuarlarımızda üretilmiş ve yapısal özellikleri tanımlanmış (parçacık boyutu, polidisperslik indeksi (PDI), zeta potansiyeli, stabilitesi ve sitotoksisitesi vb.) nPAChi ile yeşil floresans protein geninin (pEGFN-1) kompleksi oluşturuldu. nPAChi- pEGFP-N1 kompleksi jel elektroforez tekniği ile yürütülerek ölçüldü. nPAChi- pEGFP-N1 kompleksinin insan embriyonik böbrek hücre hattı için (HEK293T) in vitro transfeksiyon etkinliği de akan hücre ölçer kullanılarak değerlendirildi.

85.37 nm parçacık büyüklüğünde, PDI’i 0.390 ve zeta potansiyeli of 42.2±6.91 mV olan nPAChi’ün, HEK293T hücreleri için yüksek tarnsfeksiyon etkinliğine sahip (%67.27) alternatif bir biyobozunur, toksik olmayan, stabil, viral olmayan gene taşıyıcı sistem olarak kullanılabileceği sonucuna varıldı.

TEŞEKKÜR

Bu çalışma İstanbul Üniversitesi tarafından TSG-2017-20659 proje numarası ile desteklenmiştir.