Yara İyileşmesi için Rekombinant Büyüme Faktörü ve PDRN ile Desteklenmiş Formülasyonun Geliştirilmesi


Ayar kayalı H. (Danışman (Yürütücü Gerçek Kişi Olan Projede)), Zeybek N.

  • Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
  • Proje Grubu: Temel Bilimler
  • Başlangıç Tarihi: Nisan 2024
  • Bitiş Tarihi: Nisan 2026

Özet

Dünya genelinde kronik yaralardan etkilenen insan sayısı ve yara iyileşmesindeki sorunların üstesinden

gelmek için yeni tedaviler geliştirmeye yönelik birçok çalışma yapılmaktadır. Bu çalışmalar, hastaların yaşam

kalitesini artırmayı ve sağlık hizmetlerinin sürdürülebilirliğini sağlamayı hedeflemektedir. Kronik yara iyileşmesinin

bozulması, endojen büyüme faktörlerinin azalması ile ilişkilendirilmiştir. Bu nedenle, belirli zaman aralıklarıyla

eksojen olarak büyüme faktörlerinin uygulanması, daha hızlı epitelizasyon sağlayarak hızlı bir yara iyileşmesi

sağlar. Büyüme faktörleri, çeşitli mekanizmalar yoluyla yara iyileştirme potansiyeline sahip olan önemli sinyal

molekülleridir. Bu faktörler, hücresel tepkileri yönlendirerek migrasyon, proliferasyon ve farklılaşma gibi kritik

adımları etkileyerek yarada doku onarımının başlamasını sağlarlar. Yeni kan damarlarının oluşturulması ve

mevcut damarların büyümesine katkıda bulunarak yara bölgesine daha fazla oksijen ve besin taşınmasını sağlar

ve iyileşmeyi hızlandırırlar. Büyüme faktörlerinin yanı sıra yara iyileşmesinde önemli etkileri olan

Polideoksiribonükleotidler (PDRN) karşımıza çıkmaktadır. Bunlar somon balığının testisinden izole edilen

deoksiribonükleotidlerin bir kombinasyonudur. Anti-inflamatuar, anjiyogenezi teşvik etme, anti-apoptotik ve doku

onarımı gibi çeşitli etkiler sergiledikleri çok farklı çalışmalar ile gösterilmiştir. Ancak bu terapötik moleküllerin

dışarıdan (eksojen) uygulanmasının klinik etkinlikleri sınırlıdır. Bu sınırlılıklar düşük in vivo stabilite, proteazlar

tarafından kolayca parçalanabilir olması, yara lezyonlarının etrafındaki ciltten sınırlı emilim, yara bölgesine

ulaşmadan önce eksüdasyon yoluyla vücuttan atılması ve diğer istenmeyen yan etkiler gibi sebeplere

dayanmaktadır. Bu nedenle, klinik uygulamalarda rejeneratif tedaviler için etkili ve güvenli bir şekilde

kullanılabilmesi için gelişmiş sistemlere olan ihtiyaç açıktır. İstenmeyen sistemik etkilerin ve düşük stabilite

sorunlarının üstesinden gelmek için sürekli ve lokal bir şekilde uygulanmaları gerekmektedir. Bu tür sistemler

arasında biyomalzeme temelli sistemler önemli bir çözüm yolu sunmaktadırlar.

Projenin amacı, vasküler endotelyal büyüme faktörü (VEGF) ve Somon sperm DNA’sını (SSD) birlikte

kullanarak yara iyileşmesinde, yara örtüsü olarak kullanılacak, yüksek biyouyumlu, kitosan temelli bir hidrojel

sistemi geliştirmektir. VEGF lipozomlar içerisine hapsedilerek deriden emilimini ve biyoyaralanımının arttırılması

ve kitosan-SSD hidrojeli sayesinde de hem liposomların hem de SSD’nin kontrollü salımı sağlayarak sürekli bir

tedavi amaçlanmaktadır. Bu sistemde, yara iyileşmesi için tek tek üstün özellikleri bulunan moleküllerin birada

kullanılarak sinerjitik etkilerinin izlenmesi amaçlanmıştır. Bununla beraber kullanılacak VEGF’in rekombinant

olarak Escherichia coli ‘de üretilmesi ve referans ürünle eşleşerek biyolojik olarak aktivitesinin gösterilmesi

projenin amaçlarından biridir.

Projenin ilk aşamasında, formülasyonda kullanılacak olan VEGF rekombinant teknoloji üretilecek, ikinci

aşamada ise üretilen rekombinant polipeptit ve SSD kullanılarak kitosan temelli formülasyon geliştirilecektir.

Vektör tasarımı proje kapsamında gerçekleştirilecek ve yüksek verimle rekombinant üretim için optimizasyon

çalışmaları ve saflaştırma aşamaları takip edilecektir. Rekombinant polipeptitin fizikokimyasal ve biyolojik

özellikleri referans örnek ile kıyaslamalı olarak incelenecektir. Sonrasında, yukarıda bahsedilen, eksojen

uygulamaların sınırlı klinik etkinliklerini aşmak için VEGF lipozomlar içerisine hapsedilecektir. Lipozomlar

sayesinde, VEGF ciltte bariyer işlevi gören en üst tabaka stratum korneuma’dan kolayca taşınabilecek ve hedef

bölgeye ulaşarak biyolojik aktivitesini arttıracaktır. Sonrasında, yara bölgesindeki topikal uygulama esnasında,

lipozomların ve SSD’lerin yara bölgesinde tutulmalarını sürdürmek, sürekli-düzenli salımı ve nemli bir iyileşme

ortamı sağlamak amacıyla yüklü lipozomlar kitosan-SSD hidrojeline gömülecektir. Geliştirilen formülasyonun

fizikokimyasal ve biyolojik karakterizasyonu yapılacak ve sitotoksikte, yara kapanması (iyileşmesi) incelenecektir.

Önerilen proje bilimsel ve akademik çalışmalar kapsamında etkin eğitim, öğretim ve araştırma desteği

sağlayan gelişmiş laboratuvar altyapısına sahip Dokuz Eylül Üniversitesinde gerçekleştirilecektir. Bununla

birlikte, özellikle rekombinant teknoloji ile protein-antibiyotik üretimi, fizikokimyasal ve biyolojik karakterizasyon,

alt ve üst akım prosesleri gibi alanlarda uzman olan Prof. Dr. Hülya Ayar Kayalı’nın danışmanlığında proje başarılı

bir şekilde tamamlanacaktır. Araştırmacı daha önce çalışmadığı bir alan olan rekombinant teknoloji üzerine

deneyim kazanacak ve lisansüstü programlarda edindiği bilgi birikimi ile birleştirerek disiplinler arası çalışma

yetkinliği kazanacaktır. Bu sayede ülkemiz için katma değeri yüksek pek çok teknolojik ve yeni nesil ürünlerin

oluşturmasının önü açılacaktır.