Araştırma ve Yayın Etiği: Bu çalışma için Yeditepe Üniversitesi Hayvan Deneyleri Yerel Etik Kurulundan 2025-28 protokol numarasıyla etik onay alınmıştır.
Hücre Kültürü: Çalışmada kullanılan insan hepatoblastoma hücre hattı HepG2, American Type Culture Collection'dan (ATCC, Manassas, VA, ABD; Katalog No: HB-8065) temin edilmiştir. Hücreler, yüksek glikoz (4.5 g/L) içeren Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM) besiyeri içerisinde kültüre edilmiştir. Besiyeri, hücre proliferasyonunu ve canlılığını desteklemek amacıyla %10 fetal sığır serumu (FBS) ve %1 penisilin-streptomisin çözeltisi ile desteklenmiştir. Hücrelerin inkübasyonu 37°C sıcaklıkta %5 CO2 içeren nemlendirilmiş bir ortamda gerçekleştirilmiştir.
Lusiferaz Genini İfade Eden Stabil HepG2 Hattının Oluşturulması: Tümör gelişiminin in vivo ortamda boylamsal olarak izlenebilmesi amacıyla HepG2 hücreleri ateş böceği lusiferazı ifade edecek şekilde genetik olarak modifiye edilmiştir. Hücreler Lenti-luciferase-P2A-Neo (Addgene, plazmid no: 105621) plazmidini taşıyan lentiviral partiküller ile enfekte edilmiştir. Viral enfeksiyonun ardından plazmidi başarıyla genomuna entegre eden stabil hücrelerin seçimi için besiyerine 1 mg/mL konsantrasyonunda G418 Sülfat seçici antibiyotiği eklenmiştir. Seleksiyon sonrası elde edilen stabil hücre hattında lusiferaz aktivitesi, Luciferase Assay System (Promega, ABD; Kat. No: E1500) kullanılarak in vitro ortamda doğrulanmıştır.
Ortotopik Ksenograft Farelerin Oluşturulması: Bu çalışmada, 6 ila 8 haftalık outbred atimik çıplak erkek fareler (J:NU, #007850, The Jackson Laboratory, ABD) kullanılmıştır. Lusiferaz eksprese eden HepG2 hücreleri farelerin karaciğerlerine ortotopik olarak enjekte edilmiştir. Çalışma kapsamında farklı hücre dozlarının ve matrijel varlığının tümör indüksiyonu üzerindeki etkilerini incelemek amacıyla beş ana grup oluşturulmuştur. Deney, başlangıç aşaması ve bir hafta sonra eklenen Telafi Grubu olmak üzere iki aşamada sürdürülmüştür (Table 1). Hücreler, belirtilen dozlarda (2.5 ya da 3 milyon) toplam 30 µL hacimde PBS veya PBS-Matrijel karışımı içerisinde hazırlanmış ve cerrahi operasyonla doğrudan farelerin karaciğerinin sol lobuna enjekte edilmiştir.
İmplante Edilen Hücrelerin Takibi: İmplante edilen lusiferaz ifade eden HepG2 hücrelerinin karaciğerdeki yerleşimi, canlılığı ve proliferasyonu, IVIS (In Vivo Imaging System) sistemi ile enjeksiyondan 3 hafta sonra başlanarak 6 hafta boyunca haftalık olarak takip edilmiştir. Biyolüminesans sinyallerinin tespiti sırasında emisyon filtresi açık ve eksitasyon filtresi bloklanmış konumda tutulmuştur. Görüntüleme hassasiyetini optimize etmek amacıyla binning değeri 8 (High Sensitivity - HS), görüş alanı (Field of View - FOV) 10 ve diyafram açıklığı f/1 olarak sabitlenmiştir. Her bir görüntüleme seansında sinyal kaydı 60 saniyelik pozlama süresi ile gerçekleştirilmiştir. Sinyal doygunluğunu önlemek ve verilerin doğruluğunu korumak için tüm ölçümlerde bu parametreler korunmuştur. Görüntülerin elde edilme sürecinde Andor iKon (IS1629N7008) kamera sistemi kullanılmıştır. Veri toplama, görselleştirme ve kümülatif analiz işlemleri Living Image (Sürüm 4.8.2) yazılımı aracılığıyla yürütülmüştür. Görüntüleme öncesinde her fareye 150 mg/kg dozunda D-Luciferin substratı intraperitonal (i.p.) olarak enjekte edilmiş ve enjeksiyondan 15 dakika sonra %2 izofloran gazı ile anestezi altında çekimler yapılmıştır.
Histopatolojik Değerlendirme: Deney hayvanlarının sakrifikasyonunu takiben elde edilen karaciğer doku örnekleri yapısal bütünlüğün korunması amacıyla %10 nötral tamponlu formalin solüsyonunda fikse edilmiştir. Fiksasyon işlemi sonrasında dokular standart histolojik doku takip protokollerine uygun olarak artan alkol serilerinden geçirilerek dehidrate edilmiştir. Ardından ksilen ile şeffaflandırma işlemi uygulanmış ve parafin ile infiltrasyonun ardından parafin bloklar haline getirilmiştir. Hazırlanan parafin bloklardan mikrotom kullanılarak 5 µm kalınlığında seri kesitler alınmıştır. Kesitler, genel doku morfolojisinin ve tümör odaklarının değerlendirilmesi amacıyla hematoksilen-eozin (H&E) yöntemi ile boyanarak ışık mikroskobunda incelenmiştir.
Örneklem Büyüklüğünün Belirlenmesi ve İstatistiki Analiz: Bu çalışmada, hücre dozu ve matrijel varlığının ana ve kombinasyon etkilerini istatistiksel olarak test etmek üzere 2x2 faktöriyel tasarım kurgulanmıştır. Örneklem büyüklüğü 3R ilkeleri gözetilerek hayvan sayısını minimize etmek amacıyla taşıyıcı kontrol grubu dahil toplam 5 gruptan oluşan deney planı için GPower yazılımında (3.1.9.4), ana etkilerin ve faktörler arası etkileşimlerin değerlendirildiği sabit etkili Varyans Analizi (ANOVA) temel alınarak A priori güç analizi ile hesaplanmıştır. İstatistiksel gücün en az %80 (Power=0.80) ve α=0.05 anlamlılık düzeyinde olduğu, büyük bir etki büyüklüğü (η2=0.24) hedeflenerek hesaplanan toplam 28 adet farenin bu tasarım için yeterli olacağı saptanmıştır.
Çalışma kapsamında elde edilen sayısal verilerin analizi ve görselleştirilmesi GraphPad Prism (Deneme Sürümü 10.6.1.892) ile R istatistiksel yazılım ortamında (v4.5.1) tidyverse paket ailesi kullanılarak gerçekleştirilmiştir 14,15. In vitro lusiferaz aktivite verileri, teknik varyasyonları ortadan kaldırmak amacıyla modifiye edilmemiş kontrol grubu (HepG2) ortalamasına normalize edilmiştir. Normalize edilen veriler, biyolojik sinyallerin geniş dinamik aralığını stabilize etmek ve varyans homojenliğini sağlamak amacıyla y=Log(Y) formülü ile logaritmik olarak transforme edilmiştir. Verilerin normal dağılıma uygunluğu Shapiro-Wilk testi ile, varyansların homojenliği (eşitliği) ise F-testi ile kontrol edilmiştir. İki grup arasındaki farklar, transforme edilmiş veriler üzerinden Bağımsız Örneklem t-testi (iki kuyruklu) kullanılarak analiz edilmiştir. IVIS görüntüleme sisteminden elde edilen toplam sayım değerleri 6 haftalık ölçüm süresince sabit tutulan 60 saniyelik pozlama süresine bölünerek hesaplanmıştır. Her ölçüm noktasında kontrol grubuna ait arka plan sinyalleri çıkarılmıştır. Her bir deneğin 6 haftalık kümülatif biyolüminesans yükünü belirlemek amacıyla, zaman-sinyal grafiği üzerinden Eğri Altında Kalan Alan (EAA/AUC) değerleri trapezoidal yöntem kullanılarak hesaplanmıştır. Tüm analizlerde p<0.05 değeri istatistiksel olarak anlamlı kabul edilmiştir. Veriler grafiklerde ortalama ± standart hata (SEM) olarak ifade edilmiştir.