Gen modifikasyonları ile tolerans indükleyici hale getirilmiş dendritik hücrelerle deneysel artrit tedavisi

Abstract

Romatoid artrit (RA) otoimmün bir hastalıktır ve eklemlerde kronik ağrı ve ilerleyici deformitelere neden olur. Genetik eğilim ve çevresel faktörler hastalığın nasıl ortaya çıktığını büyük ölçüde etkiler. Günümüzde RA tedavisinde kullanılan geleneksel ilaçlara ek olarak TNF-α gibi biyolojik ajanlar hastalığın seyrini değiştirebilir. Bu tedavilere rağmen hastaların büyük bir kısmında tedaviye yanıtsızlık, ilaçlara karşı direnç gelişimi ve ciddi yan etkiler görülmektedir. Özellikle biyolojik ilaçların sistemik olarak yüksek dozlarda uygulanması ve sık enjeksiyonlar gerekliliği nedeniyle, tedavi maliyetleri artmakta ve hasta yaşam kalitesi olumsuz etkilenmektedir. RA tedavisinde yeni nesil hücre temelli terapötik yaklaşımlara ihtiyaç vardır. Bu tez, genetik olarak modifiye edilerek toleran hale getirilmiş dendritik hücrelerin (DH) kullanıldığı yeni bir hücresel tedavi yaklaşımının RA modeli üzerindeki etkilerini incelemektedir. Bu amaçla, üç farklı genetik modifikasyon yöntemi kullanılmıştır. Bu genetik modifikasyonlar ile (1) yüksek oranda IDO eksprese eden DH’ler, (2) CTLA4- KDEL füzyon proteini içeren vektör ile transfekte edilmiş DH’ler ve (3) CD80/CD86 ekspresyonu baskılanmış ve IDO overekspresyonu içeren kombinasyon vektörüyle modifiye edilmiş DH’ler elde edilmiş ve kolajen ile indüklenerek (CIA) model oluşturmuş farelere enjeksiyon yapılmıştır. Tedavi uygulanan hayvanlarda klinik artrit skorları kaydedilmiştir ve eklem dokularından histopatolojik incelemeler yapılmıştır. ELISA ve akım sitometrisi testleri, IDO ekspresyonunun arttığını ve CD80/CD86 yüzey ekspresyonunun önemli ölçüde azaltıldığını göstermiştir. DH uygulamasının hayvanların kaliper ölçümleri ile birlikte klinik skorlarında azalmayı sağladığı ve histopatolojik incelemelerde eklemdeki iltihaplanmayı azalttığını ayrıca doku hasarını azalttığını göstermiştir. Ek olarak, primer DH’lere genetik transdüksiyonun literatürde belirtilen ortalama verimliliklerden çok daha başarılı şekilde uygulandığı gösterilmiştir. Bu çalışma, literatürde çoğunlukla DBA/1 fareleri kullanılarak geliştirilen CIA modelinin aksine, özgün bir şekilde C57BL/6 – BALB/C farelerinde CIA modelini oluşturarak değerlendirmeleri gerçekleştirilmiştir.

Rheumatoid arthritis (RA) is an autoimmune disease that leads to chronic pain and progressive joint deformities. Both genetic predisposition and environmental factors play a key role in disease onset and progression. While conventional therapies are used in RA management, biological agents such as TNF-α have been shown to modify disease course. Nevertheless, a considerable proportion of patients still experience resistance to treatment, development of drug resistance, and severe side effects. Moreover, the need for frequent injections and systemic administration of high-dose biologics increases treatment costs and adversely affects quality of life. These limitations highlight the need for novel cell-based therapeutic strategies in RA. This thesis focuses on the therapeutic potential of genetically modified dendritic cells (DCs) engineered to acquire tolerogenic properties. Three genetic modification strategies were employed: (1) DCs overexpressing IDO; (2) DCs transduced with a CTLA4-KDEL fusion protein; and (3) DCs engineered to simultaneously suppress CD80/CD86 expression while enhancing IDO expression. Tolerized DCs were locally administered to collagen-induced arthritis (CIA) mice using lentiviral vectors. Clinical arthritis scores were monitored, and histopathological analyses of joint tissues were conducted. ELISA and flow cytometry confirmed increased IDO expression and reduced CD80/CD86 surface levels. Administration of modified DCs significantly decreased clinical scores and caliper measurements, suppressed joint inflammation, and limited tissue damage demonstrated by histopathological evolation. Furthermore, genetic transduction of primary DCs was achieved with higher efficiency compared to most reports in the literature. Unlike traditional CIA models predominantly using DBA/1 mice, this study uniquely established and evaluated the CIA model in C57BL/6–BALB/c mice.