Glioblastoma hücre hattında radyasyon sonrası gen ekspresyon değişiklikleri ve dual mTOR inhibitörünün radyosensitizasyon üzerine etkisi
Radiation-induced gene expression changes in a glioblastoma cell line and the radiosensitizing effect of dual mTOR inhibition
- Tez No: 1021467
- Danışmanlar: PROF. DR. HALUK AKIN, PROF. DR. BURAK DURMAZ
- Tez Türü: Tıpta Uzmanlık
- Konular: Genetik, Moleküler Tıp, Radyasyon Onkolojisi, Genetics, Molecular Medicine, Radiation Oncology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Tıp Fakültesi
- Ana Bilim Dalı: Tıbbi Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Amaç: Bu çalışmanın amacı, dual mTORC1/2 inhibitörü RES529 ve radyasyonun glioblastoma hücre hattı (T98G) ile insan beyin mikrovasküler endotelyal hücreleri (HBMEC) üzerindeki etkilerini karşılaştırmalı olarak değerlendirmek ve bu kombinasyonun tümör–normal doku seçiciliği açısından terapötik bir pencere oluşturup oluşturmadığını araştırmaktır. Özellikle tedavi zamanlamasının radyasyon öncesi ve sonrası uygulamanın hücresel ve moleküler yanıt üzerindeki belirleyici rolü incelenmiştir. Gereç ve Yöntem: Çalışmada T98G ve HBMEC hücre hatları kullanılmış, hücreler RES529 ve/veya 4 Gy dozunda iyonizan radyasyona tek başına veya kombinasyon halinde maruz bırakılmıştır. Deneysel tasarımda ilaç uygulamasının radyasyon öncesi (Pre24) ve sonrası (Post24, Post48) zamanlamaları değerlendirilmiştir. Hücresel düzeyde klonojenik sağkalım, hücre döngüsü, apoptoz, yara iyileşmesi, DNA hasar yanıtının γH2AX odak analizi; moleküler düzeyde ise hedefli gen ekspresyon panelleri kullanılmıştır. Bulgular: T98G hücrelerinde Pre24 grubu, klonojenik sağkalım ve yara kapanmasını belirgin biçimde azaltarak en güçlü radyosensitizan etkiyi göstermiştir. Bu grupta hücre döngüsü G2/M fazında sınırlı birikim, ≥8N poliploid fraksiyon artışı ve apoptoz oranlarında yükselme saptanmıştır. Bulgular, mitotik katastrofi ve üreme ölümüyle karakterize bir radyosensitizasyon paternini ortaya koymuştur. HBMEC hücrelerinde ise 4 Gy sonrası G1 fazında duraklama ve minimal apoptoz artışı gözlenmiştir. Moleküler düzeyde T98G hücrelerinde DNA onarım ve kontrol genlerinde (RAD1, HUS1, CDKN1A) azalma, mTOR-translasyon ve G2/M efektörlerinde (RICTOR, S6K2, EIF4EBP2, CCNB1) artış gözlenmiştir. Buna karşılık HBMEC hücrelerinde DNA hasar yanıtı (DDR) ve PI3K–AKT–mTOR yolağında aktivasyon artışı, ayrıca anjiyogenezde baskılanma gözlenmiş ve bu durum onarım-odaklı sağkalım yanıtını yansıtmıştır. Sonuç: Elde edilen bulgular, dual mTORC1/2 baskılanmasının radyoterapiyle (RT) birlikte glioblastoma hücrelerinde mitotik katastrofi ve DNA onarım yetersizliği üzerinden belirgin bir radyosensitizasyon sağladığını; buna karşın normal endotelde DNA onarımı ve doku bütünlüğünü koruyan bir yanıtın baskın olduğunu göstermektedir. Bu farklılaşma, tümör–normal seçiciliği açısından potansiyel bir terapötik pencere oluşturabileceğini düşündürmektedir. Sonuç olarak, mTORC1/2 inhibitörlerinin RT ile kombinasyonunda uygulama zamanlaması kritik öneme sahiptir ve RES529'un radyasyon öncesi uygulanması en etkili strateji olarak öne çıkmaktadır.
Özet (Çeviri)
Objective: This study aimed to comparatively evaluate the effects of the dual mTORC1/2 inhibitor RES529 and ionizing radiation on the glioblastoma cell line (T98G) and human brain microvascular endothelial cells (HBMEC), and to investigate whether this combination could create a potential therapeutic window in terms of tumor–normal tissue selectivity. The study particularly focused on the role of treatment timing—before or after irradiation—in determining cellular and molecular responses. Materials and Methods: T98G and HBMEC cell lines were exposed to RES529 and/or 4 Gy ionizing radiation, either alone or in combination. The experimental design included radiation administered 24 hours before (Pre24) or 24–48 hours after the drug treatment (Post24, Post48). At the cellular level, clonogenic survival, cell cycle distribution, apoptosis, wound healing, and γH2AX foci analysis of DNA damage response were assessed; at the molecular level, targeted gene expression panels were used. Results: In T98G cells, the Pre24 group showed the strongest radiosensitizing effect by markedly reducing clonogenic survival and wound closure. This group exhibited a limited accumulation in the G2/M phase, an increase in ≥8N polyploid fractions, and elevated apoptosis rates. These findings reveal a radiosensitization pattern characterized by mitotic catastrophe and reproductive cell death. In HBMEC cells, G1 phase arrest and minimal apoptosis were observed following 4 Gy irradiation. At the molecular level, T98G cells showed downregulation of checkpoint/repair genes (RAD1, HUS1, CDKN1A) and upregulation of mTOR-translation and G2/M effectors (RICTOR, S6K2, EIF4EBP2, CCNB1). Conversely, HBMEC cells displayed enhanced DDR and PI3K–AKT–mTOR signaling, along with suppressed angiogenesis, reflecting a repair-oriented survival response. Conclusion: These findings demonstrate that dual mTORC1/2 inhibition, when combined with radiotherapy, induces marked radiosensitization in glioblastoma cells through mitotic catastrophe and defective DNA repair, whereas in normal endothelial cells, DNA repair capacity and tissue integrity are preserved. This divergence suggests the presence of a potential therapeutic window based on tumor–normal selectivity. Overall, the results highlight that treatment timing is critical, and that pre-irradiation administration of RES529 may represent the most effective strategy for therapeutic radiosensitization.
Benzer Tezler
- Enhancing radiotherapy efficacy in glioblastoma by inhibiting BRD9
Glioblastoma'da radyoterapi etkinliğini BRD9 inhibisyonu ile artırmak
SERDAR AKSEL ÇELİKKOL
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Moleküler TıpKoç ÜniversitesiTıbbi Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TUĞBA BAĞCI ÖNDER
- Anti kanser ilaç direnç mekanizmasında ısı şoku proteinlerinin şaperon aktivitesinin araştırılması
Investigation of chaperone activity of heat shock proteins in anti-cancer drug resistance mechanism
DUDU MELEK GÜRSOY
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Biyolojiİstanbul ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT PEKMEZ
- Karmustin yüklü katı lipid nanopartiküllerin hazırlanması, karakterizasyonu ve beyin kanseri hücre hattında in vitro etkinliğinin araştırılması
Carmustine loaded solid lipid nanoparticles preparation, characterization, and investigation of in vitro activity in brain cancer cell line
DİDEM AKSU
- Glioblastoma multiforme hücre hatlarında var olan eritropoetin reseptörlerinin tayini ve eritropoetinin bu hücre hatlarında proliferasyona, migrasyona, invazyona ve angiogeneze etkilerinin araştırılması
Confirmation of presence of known erythropoietin receptors in gbm cells and further investigating effect of erythropoietin in proliferation, invasion, migration and angiogenesis
ZEYNEP ÖZGE AYYILDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
OnkolojiDokuz Eylül ÜniversitesiSinir Bilimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞERMİN GENÇ
- Metilsülfonilmetanın glioblastoma hücrelerinde canlılık üzerindeki etkilerinin araştırılması
Investigation of the effects of methylsulfonylmethane on viability in glioblastoma cells
BAŞAK ÇELİK ATEŞ