Hematopoietic stem cell gene therapy for inherited monogenic diseases and its implications for future gene therapy trials in Turkey

Stem cell therapy offers a great advantage for the development of new treatments in the field of regenerative and restorative medicine. However, the use of stem cell therapies and their clinical indications can even be further improved using genetic modification of the cells. Due to the high level of consanguineous marriages in Turkey, the country suffers from an increased frequency of inborn genetically inherited diseases. Treatment of these diseases is difficult, since 1) diagnosis is often delayed in rural areas, 2) distance to specialized centers may be considerable, 3) treatment may require frequent hospital visits and 4) treatment procedures are often both invasive and expensive. Here, we discuss the current status of gene therapy of hematopoietic stem cells (HSCs) for rare, inherited monogenic diseases and the advantages to use these cells as an alternative treatment option for patients in Turkey. We discuss results of clinical trials using retroviral and lentiviral gene therapy for the treatment of immune deficiencies, hemoglobinopathies and several enzyme deficiencies, new developments in the field of the HSC gene therapy to improve safety and efficacy and recommendations for the future.Kök hücre tedavisi rejeneratif tıp ve restoratif tıp alanlarında yeni tedavilerin geliştirilmesi için büyük avantaj sağlamaktadır. Böylelikle, kök hücre tedavilerinin kullanımı ve bunların klinik endikasyonları hücrelerin genetik modifikasyonu ile geliştirilebilmektedir. Türkiye’deki akraba evlilik oranının fazla olmasından dolayı, yenidoğan genetik kalıtsal hastalıkların insidası artmaktadır ve bu durum bir sorun teşkil etmektedir. Bu hastalıkların tedavi edilmesi; 1) kırsal bölgelerde hastalığın sıklıkla geç teşhisi, 2) Özel merkezlerin uzak olması, 3) Tedavilerin sık hastane kontrolü gerektirmesi, 4) Tedavi prosedürlerinin hem pahalı hem de invazif olması nedenleriyle zordur. Bu makalede nadir kalıtsal monogenik hastalıklar için hematopoetik kök hücre (HKH) gen tedavisinin güncel durumları ve Türkiye’deki hastalar için alternatif bir tedavi seçeneği olarak kullanımının avantajları tartışılacaktır. İmmun yetmezlikler, hemoglobinopatiler, birçok enzim eksikliklerinde retroviral ve lentiviral gen tedavi klinik çalışma sonuçları, HKH gen tedavisi alanındaki yeni gelişmeler, güvenlik ve etkinliğin artırılması ve gelecekteki öneriler tartışılacaktır

Quadriceps tendon autograft ACL reconstructed subjects overshoot target knee extension angle during active proprioception testing

Purpose To compare the active joint position sense (JPS), muscle strength, and knee functions in individuals who had anterior cruciate ligament (ACL) reconstruction with quadriceps tendon autograft, hamstring tendon autograft, tibialis anterior allograft and healthy individuals. It was hypothesized that when compared to an age and gender-matched healthy control group, subjects who were post-ACL reconstruction would display impaired active joint position sense, knee extensor and fexor strength symmetry and knee function at 1 year post-surgery. A secondary hypothesis was that diferences would exist between the quadriceps tendon autograft, hamstring tendon autograft and tibialis anterior allograft groups. Methods Sixty-seven patients with ACL reconstruction and 20 healthy individuals were included. Active JPS reproduction was measured at 15°, 45° and 75° of knee fexion. International Knee Documentation Committee (IKDC) subjective score and one-leg hop test were used to assess the functional status of the patients. Results The JPS detection was diferent at the 15° target angle between groups (F3.86=24.56, p<0.001). A signifcantly higher proportion of quadriceps tendon autograft group patients failed to identify the 15° active JPS assessment position compared to the other groups (p<0.0001). The quadriceps index was lower in patients compared to healthy individuals (p<0.001), while the hamstring index was similar (n.s.). The knee functional outcomes were similar between ACL reconstructed groups and healthy controls (n.s.). Conclusion Knee proprioception defcits and impaired muscle strength were evident among patients at a mean 13.5 months post-ACL reconstruction compared with healthy controls. Patients who underwent ACL reconstruction using a quadriceps tendon autograft may be more likely to actively over-estimate knee position near terminal extension. Physiotherapists may need to focus greater attention on terminal knee extension proprioceptive awareness among this patient group

Distillation of photon entanglement using a plasmonic metamaterial

Plasmonics is a rapidly emerging platform for quantum state engineering with the potential for building ultra-compact and hybrid optoelectronic devices. Recent experiments have shown that despite the presence of decoherence and loss, photon statistics and entanglement can be preserved in single plasmonic systems. This preserving ability should carry over to plasmonic metamaterials, whose properties are the result of many individual plasmonic systems acting collectively, and can be used to engineer optical states of light. Here, we report an experimental demonstration of quantum state filtering, also known as entanglement distillation, using a metamaterial. We show that the metamaterial can be used to distill highly entangled states from less entangled states. As the metamaterial can be integrated with other optical components this work opens up the intriguing possibility of incorporating plasmonic metamaterials in on-chip quantum state engineering tasks

Yeni Zellanda tavşanında şiddetli sarkoptik uyuz ve cheyletiellosis vakası ve yüksek doz ivermektin ile tedavisi

Severe sarcoptic mange and cheyletiellosis in a male New Zealland rabbit at 4 months of age are reported. Infection is characteristic with a mass resembling to the horn of a rhinoceros on the muzzle, crustling on pinnae and paws, gryposis, alopecia on abdomen. Sarcoptes scabiei and Cheyletiella parasitivorax were identified in skin scrapings. Ivermectin (İverkol ® Etkin) at the dose of 1.2mg kg-1 bw was injected subcutanously. The mass on the muzzle fell off on the 2nd day of treatment. The mite burden of the mass was found to be 657 S. scabiei and 2 C. parasitivorax in a volume of 5mm3 respectively. Since few live mites were observed in scapings, the treatment was repeated at the dose of 600µg kg-1 on the 7th day of treatment. There was not any live mite in the scapings on the 14th day post treatment. However, alopecia especially on the muzzle and gryposis were still persistent, and, a third application of the drug at the dose of 600µg kg-1 was performed. The rabbit was kept in a wire cage for 5 months and examined with 10 days of intervals. Any side effect of the drug was not observed. The rabbit clinically improved except alopecia on the muzzleDört aylık erkek Yeni Zellanda tavşanında şiddetli sarkoptik uyuz ve cheyletiellosis vakası bildirilmektedir. Enfeksiyon burun bölgesinde yerleşmiş gergedan boynuzuna benzer kitle, kulak kepçesi ve ayaklarda kabuklanma, tırnak anomalileri, karın bölgesinde kıl dökülmesi ile karakterizedir. Deri kazıntılarında Sarcoptes scabiei ve Cheyletiella parasitivorax tesbit edilmiştir. Derialtı yolla 1.2mg kg-1 dozda Ivermectin (İverkol ® Etkin) enjekte edilmiştir. Burundaki kitle tedavinin 2. gününde düşmüştür. Kitledeki parazit yoğunluğu 5mm3 lük bir hacimde 657 adet S. scabiei ve 2 adet C. parasitivorax olarak belirlenmiştir. Tedavinin 7. gününde deri kazıntılarında birkaç canlı akar tesbit edildiği için tedavi 600µg kg-1 dozda tekrarlanmıştır. Tedavi sonrası 14. günde deri kazıntılarında canlı akara rastlanmamıştır. Ancak, burun bölgesindeki kıl dökülmesi ve tırnak anomalileri devam ettiği için ilaç 600µg kg-1 dozda üçüncü kez uygulanmıştır. Tavşan 5 ay süreyle tel bir kafeste bakılmış ve 10 günlük aralarla muayene edilmiştir. İlacın hiçbir yan etkisi gözlenmemiştir. Burun bölgesindeki kıl dökülmesi hariç tavşan klinik olarak iyileşmiştir

STREPTOZOTOSİN İLE DİYABET OLUŞTURULMUŞ SIÇANLARDA ACHİLLEA MİLLEFOLİUM’UN (CİVANPERÇEMİ) DNA KORUYUCU ETKİSİ

Diyabet, kanda şekerin yükselmesine bağlı kronik metabolik bir bozukluk ile artmış bir oksidatif stres durumudur. Achillea millefolium (civanperçemi-CP) bitkisinin diyabet üzerine olan etkisine ilişkin çalışmalar olmasına karşın HbA1c, oksidatif stres ve DNA hasarına ilişkin çalışmaya rastlanmadı. Bu çalışmada civanperçemi yağının antidiyabetik, antioksidan ve DNA hasarını koruyucu etkilerinin incelenmesi amaçlandı. Bu amaçla 35 adet Wistar albino erkek sıçan kullanıldı. Deneysel diyabet oluşturmak için 50 mg/kg streptozotosin periton içi yolla tek doz uygulandı. Sıçanlar diyabet grubu (D, n=9), diyabet-civanperçemi gurubu (D-CP, n= 8), kontrol-civanperçemi grubu (K-CP, n=9) ve kontrol grubu (K, n=9) olarak dört gruba ayrıldı. Achillea millefolium yağı ve mısır yağı sıçanlara 400 mg/kg dozda, 28 gün gavaj yolu ile uygulandı. Çalışmanın 28. günü tamamlandığında sıçanlar anestezi altında servikal dislokasyon ile sakrifiye edilmiştir. Kalpten alınan kan örnekleri HbA1c analizi, DNA hasarı (Comet assay) ve glukoz parametresi için kullanıldı. Sıçanlardan oksidan (malondialdehit, MDA) ve antioksidan(süperoksit dismutaz, SOD ve glutatyon peroksidaz, GSH) parametreleri için karaciğer doku örneği alındı. Diyabetik gruplar arasında vücut ağırlığı, DNA hasarı, plazma glukoz düzeyi, SOD ve GSH değerlerinde anlamlı bir değişiklik görülmezken, HbA1c değerinde ise CP uygulanan diyabetik grupta (D-CP), CP uygulanmayan diyabetik gruba (D) göre düşük (P<0,001); MDA düzeyi ise yüksek (P<0,001) bulundu. Sonuç olarak civanperçemi yağının kan şekeri düzeyi üzerine etkisi tespit edilmiş, fakat diğer parametreler üzerine etkisi bulunamadı.ADÜ BAPKABUL VE ONAY SAYFASI i TEŞEKKÜR ii SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ v ŞEKİLLER DİZİNİ vi RESİMLER DİZİNİ vii TABLOLAR DİZİNİ viii ÖZET ix ABSTRACT x 1. GİRİŞ 1 2. GENEL BİLGİLER 3 2.1. Diabetes Mellitus 3 2.1.1. Diabetes Mellitus’un Tarihçesi 3 2.1.2. Diyabet Tanısı ve Sınıflandırılması 5 2.1.3. Hemoglobin A1c (HbA1c) 8 2.1.4. Diyabette Deneysel Modeller 8 2.1.5. Streptozotosin 9 2.1.6. Diyabet ve Oksidatif Stres 10 2.1.7. Comet Assay 11 2.2. Civanperçemi (Achillea millefolium) 12 2.2.1. Civanperçemi’nin Etnobotaniği 14 2.2.2. Civanperçemi’nin Kullanım Alanları 14 2.2.3. Civanperçemi Fitokimyası 15 3. GEREÇ VE YÖNTEM 18 3.1. Gereç 18 3.1.1. Cihazlar 18 3.1.2. Kullanılan Kimyasal Maddeler 18 3.1.3. Civanperçemi Yağı 20 3.1.4. Deney Hayvanlarının Bakımı 20 3.1.5. Deney Gruplarının Oluşturulması 21 3.2. Yöntem 22 3.2.1. Deney Hayvanlarında Deneysel Diyabet Oluşturulması 22 3.2.2. Deneyin Sonlandırılması 24 3.2.3.Comet Assay Yöntemi 24 3.2.4. Oksidan/Antioksidan Parametre Analizleri 29 3.2.4.1. Doku homejenizasyonu 29 3.3.4.2. Total protein 29 3.3.4.3. Süperoksit dismutaz (SOD) analizi 29 3.3.4.4. İndirgenmiş glutasyon (GSH) analizi 30 3.3.4.5. Malondialdehit (MDA) analizi 30 3.2.5. İstatistiksel Analiz 31 4. BULGULAR 32 5. TARTIŞMA 35 6. SONUÇLAR VE ÖNERİLER 38 KAYNAKLAR 39 EKLER 51 ÖZGEÇMİŞ 5