Στόχευση καρκινικών κυττάρων με τη χρήση απταμερών.

Καραμπουτζάκη, Βασιλική; Karampoutzaki, Vassiliki

dc.contributor.author	Καραμπουτζάκη, Βασιλική	el
dc.contributor.author	Karampoutzaki, Vassiliki	en
dc.date.accessioned	2020-04-15T11:06:09Z
dc.date.available	2020-04-15T11:06:09Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/50181
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.17879
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Καρκίνος	el
dc.subject	Στοχευμένη θεραπεία	el
dc.subject	Απταμερές	el
dc.subject	Υποδοχέας HER2	el
dc.subject	Επιφανειακή πρόσδεση	el
dc.subject	Ενδοκυττάρωση	el
dc.subject	Μετασχηματισμός δομής	el
dc.subject	Διαμόρφωση 3D	el
dc.subject	Cancer	en
dc.subject	Targeted therapy	en
dc.subject	Aptamer	en
dc.subject	HER2 receptor	en
dc.subject	Surface binding	en
dc.subject	Endocytosis	en
dc.subject	Structure switching	en
dc.subject	3D conformation	en
dc.title	Στόχευση καρκινικών κυττάρων με τη χρήση απταμερών.	el
dc.title	Targeting cancer cells with aptamers.	en
heal.type	bachelorThesis
heal.generalDescription	Η διπλωματική εργασία εκπονήθηκε στο Κέντρο Βασικής Έρευνας του Ιδρύματος Ιατροβιολογικών Ερευνών της Ακαδημίας Αθηνών (ΙΙΒΕΑΑ).	el
heal.generalDescription	This diploma thesis took place at the Center of Basic Research of the Biomedical Research Foundation of the Academy of Athens (BRFAA).	en
heal.classification	Βιολογία	el
heal.classification	Βιοχημεία	el
heal.classification	Biology	en
heal.classification	Biochemistry	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2019-10-04
heal.abstract	Τα τελευταία χρόνια η θεραπεία του καρκίνου προσανατολίζεται στη επιλεκτική στόχευση καρκινικών κυττάρων μέσω διαμεμβρανικών πρωτεϊνών είτε για τη χορήγηση χημειοθεραπευτικών φαρμάκων είτε για την αναστολή των σηματοδοτικών μονοπατιών που παίζουν πρωταρχικό ρόλο στην ανάπτυξή του καρκίνου. Για τον σκοπό αυτό, παραδοσιακά προκρίνεται η χρήση μονοκλωνικών αντισωμάτων λόγω της υψηλής εκλεκτικότητάς και εξειδίκευσής τους στην αναγνώριση και πρόσδεση επί του στόχου τους, συνήθως ενός υποδοχέα στην κυτταρική μεμβράνη. Στόχος αυτής της μελέτης ήταν η διερεύνηση της επιλεκτικής στόχευσης του πρωτεϊνικού υποδοχέα ErbB2 της οικογένειας των Επιδερμικών Παραγόντων Ανάπτυξης (ΕGF), με την χρήση ενός σχετικά νέου είδους τεχνητά επιλεγμένων νουκλεϊκών οξέων, των απταμερών, τα οποία επιδεικνύουν ιδιότητες αντίστοιχες με εκείνες των αντισωμάτων με σημαντικά όμως πλεονεκτήματα έναντι των τελευταίων. Προς αυτή την κατεύθυνση, μελετήθηκαν πέντε διαφορετικά αλληλουχίες απταμερών ως προς την στόχευση του HER2 τόσο σε καρκινικές κυτταρικές σειρές που υπερεκφράζουν τον συγκεκριμένο υποδοχέα όσο και σε κυτταρικές σειρές με φυσιολογικά επίπεδα έκφρασής του. Πρώτα, συγκρίθηκε η στόχευση δύο ισογονιδιακών καρκινικών σειρών του μαστού, της αρνητικής ως προς την υπερέκφραση του HER2, MDA–MB–435, και της γενετικά τροποποιημένης έτσι ώστε να τον υπερεκφράζει, 435eb1, ενώ χρησιμοποιήθηκαν και μη γενετικά τροποποιημένες κυτταρικές σειρές οι οποίες υπερεκφράζουν τον HER2, στις οποίες περιλαμβάνονταν οι MDA–MB–453, NCI–N87 και SKOV–3, κυτταρικές σειρές του καρκίνου του μαστού, στομάχου και ωοθηκών, αντίστοιχα. Πέραν αυτών, εξετάστηκε και η κυτταρική σειρά του καρκίνου του μαστού MDA–MB–231 επίσης αρνητική ως προς την υπερέκφραση του συγκεκριμένου υποδοχέα. Η μοριακή ανάλυση της διαφορικής έκφρασης του γονιδίου του HER2 μεταξύ των διαφορετικών κυτταρικών σειρών πραγματοποιήθηκε με την χρήση PCR και qPCR. Όσον αφορά στα απταμερή, διερευνήθηκε τόσο η πρόσδεση τους στον υποδοχέα HER2 στην πλασματική μεμβράνη όσο και η ενδοκυττάρωσή τους , ενώ η αξιολόγηση των αποτελεσμάτων έγινε μέσω μικροσκοπίας φθορισμού. Ακολούθως, τα αποτελέσματα συσχετίστηκαν με τη δομή και τις θερμοδυναμικές ιδιότητες που χαρακτηρίζουν το κάθε απταμερές, αποκαλύπτοντας τη μεγάλη σημασία της δευτεροταγούς και τριτοταγούς διαμόρφωσης που αποκτούν τα απταμερή, στην εξειδικευμένη και επιλεκτική στόχευση, αλλά και στην ενδοκυττάρωσή τους. Πρωτίστως όμως, μέσα από αυτή την εργασία, αναδείχθηκε η επιτακτική ανάγκη περαιτέρω και εις βάθος μελέτης των απταμερών όσον αφορά στην επιλογή τους, αλλά και την διαμόρφωση που λαμβάνουν στον χώρο κατά την πρόσδεσή τους στον μόριο στόχο. Η βαθύτερη κατανόηση και βελτιστοποίηση της δομής τους θα επιτρέψει να προκύψουν ακριβή και αντιπροσωπευτικά αποτελέσματα των ικανοτήτων τους ως προς την εξειδικευμένη στόχευση και να αποφευχθούν επιφανειακές προσεγγίσεις και πρακτικές που οδηγούν σε περιορισμό της εξειδικευμένης δράσης των απταμερών, μη αναγνωρίζοντας έτσι τις ουσιαστικές δυνατότητές τους ως μέσα θεραπείας.	el
heal.abstract	Nowadays, targeted cancer therapy through selective transmembrane protein targeting has been the principal practice for chemotherapeutic drugs administration and inhibition of tumor regulating pathways. Towards this goal, conventional methods employ monoclonal antibodies as targeting ligands of membrane receptor proteins, taking advantage of the high specificity and binding affinity of the former towards their target. Aptamers, on the other hand, are emerging as a new targeting ligand in cancer therapy, which consist of nucleic acids with selectivity and specificity comparable to conventional monoclonal antibodies. In this study, the selectivity and specificity of five different DNA aptamers, selected against the ErbB2 receptor of the Epidermal Growth Factor family (EGF), were investigated by employing HER2 overexpressing cancer cell lines along with cancer cell lines with normal expression levels of this transmembrane protein. Firstly, a comparative study into the binding of these aptamers to two isogenic cancer cell lines, the HER2 negative MDA–MB–435 and the genetically modified HER2 overexpressing 435eb1 took place, while, later on, the binding of the same aptamers to the naturally overexpressing cancer cell lines MDA–MB–453, NCI–N87 and SKOV–3 (breast, gastric and ovarian cancer respectively) was also undertaken. MDA–MB–231 breast cancer cell line that exhibits normal HER2 expression levels was also examined as a control. Molecular biology techniques, such as PCR and qPCR were employed to determine the levels of HER2 expression among the different cell lines. Further to this, the aptamers under investigation were examined both as to their capacity to bind to the plasma membrane receptor as well as to their ability to induce internalization with the use of fluorescence microscopy. The results were analyzed in terms of the 2D and 3D structures and thermodynamic properties of the aptamers, highlighting the importance of the conformation that the aptamer adopts upon target recognition and its impact on the selectivity and endocytosis of the aforementioned. Above all, this study stresses the need for the in–depth investigation into aptamer structural conformation, in order to improve on its selectivity, and endocytosis potential and ability to regulate gene expression through their interference with intracellular pathways. Such studies become imperative to overcome the sub–optimal performance of aptamers thus allowing the latter to realize their full potential as ligands for selective drug delivery and gene expression in cancer treatment.	en
heal.advisorName	Κορδάτος, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Κόλλια, Κωνσταντίνα
heal.committeeMemberName	Αργυρούσης, Χρήστος
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.fullTextAvailability	false