Development of Solid Lipid Gene Delivery System

Abstract

Rekombinant DNA teknolojisindeki ilerlemelerin doğal sonucu olarak, kalıtsal hastalıkların iyileştirilmesi için gen tedavisi gündeme gelmiştir. Gen tedavisinde amaç, vücuttan alınan hücreler içinde yeni genetik materyalin tanıtılmasıyla, enfeksiyon ve genetik hastalıkların tedavisidir. Çalışmamızın amacı, katı lipit nanopartiküler (KLN) sisteme, katyonik bir lipit yardımıyla katyonik özellik kazandırılarak, DNA'ya elektrostatik etkileşme ile bağlanabilecek yeni bir gen taşıyıcı sistem geliştirmektir. SLN'lerin hazırlanmasında lipit matris olarak Mono-, di- ve trigliserid karışımı (Gelucire 50/13 Pastilles) ve Gliserol distearat (Precirol ATO 5) olmak üzere farklı iki lipit seçilmiştir. Hazırlanan katyonik katı nanopartikülleri, partikül boyutu 50.55 ± 0.12 nm ve 168.2 ± 0.35 nm aralığında bulunmuştur. Kararlılıkları için önemli özellik olan zeta potansiyelleri ise -50.2 ± 0.1 ile +37.1 ± 0.63 mV aralığında belirlenmiştir. Katyonik lipidin oranının arttırılması ile SLN'lerin zeta potansiyelinde ve 293 HEK hücrelerinde toksik özelliğinin arttığı gözlenmiştir. SLN'lerin DNA bağlama yetilerinin farklılık gösterdiği belirlenmiştir.

As a natural result of the progresses made in the recombinant DNA technology, the gene treatment has been brought forward for the improvement of genetic disorders. The purpose of the gene therapy is the treatment of the infection and genetic disorders with the introduction of new genetic materials among cells taken from the body. The objective of our study is to develop a new gene carrier system that can bind the DNA through electrostatic interaction by cationic solid lipid nanoparticulate (SLN) system with the help of a cationic lipid. In preparation of the SLNs, two different lipids including Mono-, di- and triglyceride mixtures (Gelucire 50/13 Pastilles) and Glycerol distearate (Precirol ATO 5) were selected as lipid matrixes. The particle sizes of the prepared cationic solid lipid particles were found to be between 50.55 +- 0.12 and 168.2 +- 0.35 nm. Their zeta potentials which constitute of an important characteristic for the stability were determined to be between -50.2 +- 0.16 and +37.1 +- 0.63 mV. Increasing the ratio of cationic lipids in SLN have been observed to increase the zeta potentials and the toxic properties on HEK 293 cells of SLNs. The DNA binding abilities of SLNs were found to be varied.