PROF. DR. ADİL ALLAHVERDİYEV

Polimerlerin toksisitesinin incelenmesinde yeni kültür modelinin geliştirilmesi

Tıbbın çeşitli alanlarında kullanılan polimerlerin klinik öncesi, toksisite ve biyouyumluluğu in vivo ve in vitro kültür modellerinde tayin edilmektedir. Mevcut hücre kültürleri polimerlerin bu özelliklerinin tayin edilmesinde her zaman yüksek duyarlılık göstermediği gibi, pahalı, yapılması zor ve zaman alıcıdır. Bu sebeple bu çalışmanın amacı, polimerlerin toksisitesi, biyouyumluluğu ve ayrıca organizmada bulunması muhtemel enfeksiyon ajanları ile (protozoan) etkileşimi hakkında bilgi verebilecek daha duyarlı, hızlı, ekonomik ve yapılması daha kolay yeni bir kültür modeli geliştirmek olmuştur. Deneyler, insan meme kanser hücresi (MCF7), fare fibroblast hücresi (L-929) ve yeni önerilen Leishmania promastigot kültürü (Ep39) üzerinde yapıldı. Farklı molekül ağırlıklarındaki ve konsantrasyonlardaki poliakrilik asit (PAA) ve polietilen glikol (PEG) kullanıldı. Hücrelerin morfolojik özellikleri mikroskopik olarak, canlılıkları ise 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) yöntemi ile incelendi. Sonuçların istatistiki değerlendirilmesi SPSS programı ile (student’s t-test) yapıldı. Sonuçlar PAA’nın toksik ve PEG’in non-toksik etkisinin yeni kültür modelinde, klasik kültür modelleri olan MCF7 ve L929’dan istatistiki olarak farklı olmadığını gösterdi. Farklı polimerlerin değişik konsantrasyonlarının kültürde promastigot hareketliliğine olan etkisinin incelenmesi, polimerlerin toksisitesinin çok kısa sürede (bir kaç saat) tayinine olanak sağladı. Aynı zamanda bu yeni kültür modelinde, vücutta bulunması muhtemel protozoa enfeksiyonları ile polimer etkileşimi sonrası, enfeksiyöz ajanlarda oluşabilecek değişimlerin incelenmesi gösterdi ki; PAA ile 48 saat inkübasyon Ep39 hücrelerinde MCF7 ve L-929 gibi toksik etki oluşurken, inkübasyon süresi artırıldığında, Ep39 hücrelerinin canlılığını oldukça arttırdığı tespit edildi (p<0,05). Bu çalışmada ilk kez olarak; tek hücreli, hareketli, ökaryotik ve kültürü oldukça kolay yapılan Leishmania protozoanlarının, toksik ve non-toksik gruptan olan polimerlerin toksisitesinin incelenmesinde kullanımının uygun olduğu, önerilen yeni kültür modelinin polimerlerin toksisitesininin birkaç saatte incelenmesine imkan sağladığı, ayrıca polimer toksisitesinin tayin edilmesinde kullanılan klasik kültür modellerinden farklı olarak yeni kültür modeli kullanılarak vücutta polimerler ile enfeksiyon ajanlarının (protozoa) etkileşiminin önceden tayin edebileceği gösterildi.

İnsan göbek kordon kanı ve periferik kan kaynaklı mezenkimal kök hücrelerinin in vitro kültür ortamına adaptasyonuna etki eden faktörlerin incelenmesi

Günümüzde kordon kanı (KK) kök hücre (KH) çalışmalarına ilgi giderek artmaktadır. Bunun nedeni, KK’nın, kemik iliği, periferik kan (PK) ve yağ dokusu ile kıyaslandığında daha genç hücreleri içermesi, yaşayabilme yeteneklerinin yüksek olması gibi özelliklere sahip olmasıdır. Mezenkimal kök hücrelerin diğer bir kaynağı olan PK, kolaylıkla elde edilebilmesi ve ön çalışmalar için uygun bir kaynak olması nedeniyle tercih edilmektedir. Kordon kanından MKH’lerinin kültürü, yapılmasında mevcut olan zorluklardan dolayı dünyanın az sayıda laboratuvarında yapılmaktadır. Ülkemizde ise, bu konu ile ilgili çalışmalar sadece KK’ından hematopoetik ve MKH izolasyonu, immünofenotiplendirilmesi, kriyoprezervasyonu (Prof. Dr. Tülay İREZ) ve transplantasyonuyla sınırlıdır. Buna göre de bu çalışmanın amacı farklı donörlerin periferik ve kordon kanından elde edilen MKH’lerin izolasyonuna, in vitro kültürde adaptasyonuna ve proliferasyonuna etki eden çeşitli faktörlerin (fiziksel, kimyasal, donöre bağlı) etkisini incelemek olmuştur. Çalışmalarda 15 Kordon kanı ve 30 periferik kan örneği kullanıldı. Deneylerde farklı izolasyon yöntemleri (Ficoll, eritrosit lizis ve santrifügasyon), hücre sayımı ve canlılık tayini, hücre kültürü, mikroskobik ve Flow Sitometrik yöntemler kullanıldı. Bu çalışmada ilk kez olarak kordon kanından mononükleer hücre izolasyonunda Ficoll gradienti yönteminin (900xg hızda) incelenen yöntemler arasında en uygun yöntem olduğu, mezenkimal kök hücrelerinin izolasyon, ve adaptasyonunda +%15 HyClone serum ve düşük glikoz içeren DMEM besiyerinin kültürün yapılmasında kullanılan flasklardan ise Falcon marka flaskların en uygun olduğu tespit edildi. Flow Sitometrik analizler sonucunda, kordon kanındaki mezenkimal kök hücre miktarının, izolasyon öncesi %0,04, izolasyon sonrası %1,22 ve kültürde %10,22 olduğu belirlendi (p<0,05). Periferik kanda izolasyon öncesi, izolasyon ve kültürde mezenkimal kök hücre miktarı Flow Sitometrik olarak incelendiğinde ise sadece kültürü yapılan periferik kan MNH'lerinden %0,001 mezenkimal kök hücre olduğu belirlendi (p<0,05). Kordon kanı MKH'lerin izolasyonu ve kültür ortamında proliferasyonuna etki eden faktörler belirlenmesi sonucunda Türkiye'de ilk kez olarak kordon kanı mezenkimal kök hücrelerin adaptasyonu sağlanmıştır. Elde edilen bu sonuçlar, rejeneratif tıp ve biyomühendislikte doku mühendisliği çalışmalarında önemli olabilir. Ayrıca bu çalışmada elde edilen sonuçlar, TÜBİTAK tarafından yayınlanan 2003?2023 Teknoloji Öngörü Çalışmasında, Türkiye'de kök hücre teknolojilerinin geliştirilmesi ve kök hücrelerin özellikle rejeneratif tıp uygulamalarında kullanılabilir hale gelmesi gerekliliği talebine de uygun olarak yapılmıştır.