Antibody Engineering
Baş Araştırmacı: Dr. Gülçin ÇAKAN
Çakan Araştırma Grubu, zebra balığı (Danio rerio) model organizmasını kullanarak nadir ve yaygın hastalıklara yönelik preklinik hastalık modelleri ve ilaç tarama platformları geliştirmektedir. Zebra balığı ve insan hücre modelleri kullanılarak, İzmir Biyotıp ve Genom Merkezi (İBG) bünyesinde geliştirilen biyofarmasötik ürünlerin etkinlik ve toksisite analizleri gerçekleştirilmektedir¹. Ayrıca kanser modellerinde fotodinamik terapi, nanoparçacık, exozom vb. terapötik araçların toksisite ve etkinlik analizlerini gerçekleştiriyoruz.
Grubumuzun öncelikli araştırma alanlarından biri, nadir hastalık modellerinin ve terapötik yaklaşımların geliştirilmesidir. Devam eden projeler kapsamında Makuler Kornea Distrofisine yönelik bir gen terapi çalışması yürütüyoruz. İBG bünyesinde geliştirdiğimiz preklinik Makuler Kornea Distrofisi zebra balığı modeli üzerinde terapötik testlerini gerçekleştiriyoruz². Bu model, nadir göz hastalıklarının moleküler mekanizmalarının anlaşılması ve hedefe yönelik tedavi yaklaşımlarının geliştirilmesi açısından önemli bir araç sunmaktadır.
Ayrıca, yağlı karaciğer hastalığı (NAFLD), hiperbilirubinemi ve ilaca bağlı karaciğer hasarı gibi karaciğer hastalıklarına yönelik zebra balığı modelleri geliştirerek, bu hastalıkların biyolojik temellerini araştırmayı ve potansiyel tedavi hedeflerini belirlemeyi amaçlıyoruz. Karaciğer-bağırsak-beyin ekseninde besin, aktivite ve genetik farklılıkların etkileşimlerini incelediğimiz modeller geliştiriyor mekanistik çalışmalar yürütüyoruz.
Araştırmalarımız, temel bilimsel bilgi üretimini biyofarmasötik geliştirme süreçleriyle entegre ederek, translasyonel tıp alanında yenilikçi ve etkili çözümler sunmayı hedeflemektedir.
Hizmet ve Araştırmalar
1. Nadir hastalık preklinik modelleri
Hedef genleri modifiye etmek için CRISPR-CAs9 aracılı mutasyonları oluşturulması, elde edilen mutantlarda fenotipik karakterizasyonların tamamlanması ve bu modellerde ilaç testlerinin gerçekleştirilmesi.
2. Karaciğer Toksisitesi Testi
İlaç, genetik köken veya metabolizmaya bağlı oluşan karaciğer hasarını belirlemek için Zebrabalığı larvası çok uygun ve kullanışlı bir modeldir. Laboratuvarımızda birçok araç ile kapsamlı toksisite analizi yöntemleri geliştirdik. Bu yöntemler aşağıda listelenmiştir:
- Floresan raportör transgenik Zebrabalığı larva modelinde karaciğer hasarının canlı görüntüleme ile yüksek ölçekli taraması.
- Histopatolojik analiz ile karaciğer ve bağırsak hasarının tespiti.
- Lüsiferaz raportör hatlar yardımı ile gen ifade temelli toksisite taraması
3. İlaç Test platformlarının geliştirilmesi
İlaç keşfi ve yeniden konumlandırma çalışmaları için Zebrabalığı embriyo ve larva modelleri etkin platformlar olarak kullanılmaktadır. Laboratuvarımızda ilaç testlerine yönelik ürün bazlı proje geliştiriyoruz. Bu bağlamda transgenik veya mutant Zebrabalığı modelleri, genetik veya zenograft temelli kanser modelleri geliştiriyor ve ilaç testlerini gerçekleştiriyoruz. Hastaya özgü kanser modellerini Zebrabalığı larvasında gerçekleştiriyoruz.
4. Makular Kornea Distrofisi ve tedavisi araştırmaları
Geliştirdiğimiz ve patent başvurusunu yaptığımız Zebrabalığı Makuler Kornea Distrofisinin preklinik modelini kullanarak araştırmalarımıza devam ediyoruz. Ayrıca bu modeli Farma sektörü ve araştırmacıların kullanımına açıyoruz.
5. Karaciğer yağlanması modelleri ve araştırmaları
Uluslararası ve sanayi ortaklarımız ile iş birliği içinde karaciğer yağlanması mekanizmaları ve biyobelirteçleri üzerine çalışmalarımız devam etmektedir.
Yayınlar
1- Novel anti-VEGF ScFv antibodies with superior in vitro and in vivo activities. Gulcin Cakan Akdogan*, Ozlem Erez, Ceren Ozer , Ebru Onal, Olcay Mert, Seyda Gullu , Merve Arslan, Mehmet Ender Avci, Mehmet Inan, Sibel Kalyoncu* . Scientific Reports, 2025, in press
2- Loss of carbohydrate sulfotransferase 6 function leads to macular corneal dystrophy phenotypes and skeletal defects in zebrafish. Esra Ersoz Gulseven, Merve Basol, Helin Ozaktas, Sibel Kalyoncu, Canan A Utine, Gulcin Cakan-Akdogan*. The FEBS Journal 2025, 292 (2), 373-390.
3- Periodate-Mediated Cross-Linking for the Preparation of Catechol Conjugated Albumin Nanoparticles Used for in Vitro Drug Delivery. Eda Argitekin, Ozlem Erez, Gulcin Cakan-Akdogan , Akdogan Y*. ACS Appl Bio Mater. 2025
4- A novel 2-aminophenalenone-based fluorescent probe designed for monitoring H2O2 for in vitro and in vivo bioimaging. E Saygili, E Ersoz-Gulseven, E Kıbrıs, G Cakan-Akdogan, M Ucuncu. Talanta 2024, 271, 125669
5- A zebrafish model for studying the mechanisms of newborn hyperbilirubinemia and bilirubin-induced neurological damage. M. Guzelkaya, E. Onal, E. Gelinci , A. Kumral, G. Cakan-Akdogan*, Front. Dev. Cell. Biol. 2023
Projeler
Devam Eden Projeler
EU-H2020: HALT-RONIN
Sağlıklı bireyden NASH (non-alkolik steatohepatit) evresine geçişte belirleyici olan kronik inflamasyon biyobelirteçlerinin keşfi ve erken tedavi/önleme stratejileri geliştirilmesi
(Yürütücü: Gülçin Çakan Akdoğan) – 2022 (Yürürlükte)
TÜSEB 2024-B-01 #40001
Kornea distrofisi için terapötik ürün geliştirilmesi
(Yürütücü: Gülçin Çakan Akdoğan) – 2025 (Yürürlükte)
TÜBİTAK 1001 #124Z786
Keratan sülfat proteoglikanların merkezi sinir sistemindeki rolünün Chst6 mutantı zebrabalığı modelinde araştırılması
(Yürütücü: Gülçin Çakan Akdoğan) – 2025 (Yürürlükte)
TÜBİTAK 1001 #12477
Multi-omik analizlerle belirlenen küçük moleküllerin, PTPMT1 yokluğuna bağlı mitokondriyal defektler üzerindeki düzeltici etkilerinin, PTPMT1 nakavt nöral öncül hücreler ve zebrabalığı modellerinde değerlendirilmesi
(Yürütücü: A. Semra Hız; Araştırmacılar: Yavuz Oktay, Gülçin Çakan Akdoğan) – 2025 (Yürürlükte)
TEYDEB 1005
Oftalmolojik bir terapötik ürün geliştirilmesi
(Yürütücü: Sibel Kalyoncu; Araştırmacılar: Mehmet İnan, Gülçin Çakan Akdoğan, Bilgi Güngör) – 2025 (Yürürlükte)
TÜBİTAK 1001 #122S547
Kolon Adenokarsinomlarında Karaciğer Metastazı Gelişiminde Olfaktör Reseptörlerin Rolünün Araştırılması (Danışman)
Tamamlanan Projeler
TÜSEB 2022-B-12175
Over kanseri tedavisinde kişiselleştirilmiş tıp uygulamaları için zebra balığı hasta kökenli ksenogreft testi– 2023–2025 (Tamamlandı)
TÜBİTAK 1001 – 219S943
Maküler kornea distrofisinin in vivo modellemesi: Zebrabalığı mutantlarının CRISPR/Cas9 ile oluşturulması, CHST6'nın gelişimdeki rolünün ve MKD hastalık fenotipinin araştırılması– 2020–2023 (Tamamlandı)
TÜBİTAK 118C484
İlaca bağlı karaciğer hasarı (DILI) test platformu olarak özgün zebrabalığı transgenik modellerinin geliştirilmesi– 2021–2023 (Tamamlandı)
Sanayi Destekli IBG002
IBG-VSY Yenilikçi İlaç Geliştirme Sanayi Ar-Ge Projesi
(Yürütücü: Sibel Kalyoncu) – 2020–2024 (Tamamlandı)
TÜBİTAK 1001- #119S698
Karaciğer Metastazı Gelişiminde Hgf/C-Met Yolağının Rolünün Tümör Mikro çevresini İçeren Koşullarda İncelenmesi.
2020-2023 (Araştırmacı)
TÜBİTAK 3501- #121Z120
Fenalenon Temelli H2O2'e Duyarlı Kemosensörlerin Tasarımı, Sentezi Ve Görüntüleme Uygulamaları
2021-2023 (Danışman)
TÜBİTAK 1002- #120Z992
Rekombinant İnsan Serum Albümin Varyantlarının Bilirubin Taşıma Potansiyelinin Belirlenmesi ve Hiperbilirubinemide Terapötik Potansiyelinin in vivo Zebrabalığı Modelinde Araştırılması
2021- 2022
TÜBİTAK 1001- #118Z341
Su / iyonik sıvı mikroemülsiyonları içerisinde ilaç yüklü albümin nanoparçacıkların sentezi, karakterizasyonu, kanser hücreleri ile olan etkileşimi ve ilaç takibinin EPR spektroskopisi ile çalışılması
2018-2021 (Araştırmacı)
Ekip
Aktif Üyeler
Dr. Aytül Gül Mete (Araştırmacı)
Büşra Korkmaz (Araştırmacı)
Helin Özaktaş (Yüksek Lisans Öğrencisi)
Merve Başol (Doktora Öğrencisi)
Özlem Erez (Araştırmacı)
Nilay Ayyıldız (Yüksek Lisans Öğrencisi)
Bilgesu Eryılmaz (Yüksek Lisans Öğrencisi)
Önceki Üyeler
Esra Ersöz Gülseven
Ebru Önal
Gülten Kuru
Çiğdem (Karakoyun) Bilgi
Metehan Güzelkaya
Yeşim Yoldaş
Sude Güneş
Doğa Dinçyürek
Rabia Altındiş
Betül Metin
Serhat Songören
Gökhan Erdem Şanay
Khalid Abdalla
