Discovery of novel agents for liver cancer therapeutics and characterization of their bioactivities on cellular pathways
Karaciğer kanseri tedavisi için yeni maddelerin keşfedilmesi ve hücresel sinyal ağları üzerindeki biyoaktivitelerinin karakterizasyonu
- Tez No: 414101
- Danışmanlar: DOÇ. DR. IŞIK YULUĞ, DOÇ. DR. RENGÜL ATALAY
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyokimya, Biyoloji, Onkoloji, Biochemistry, Biology, Oncology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 165
Özet
Karaciğer kanseri, dünyada görülme sıklığı açısından beşinci, öldürücülük açısından ise ikinci sırada yer almaktadır. Bu kanser, klinik olarak kullanılmakta olan birçok kemoterapötik ve radyoterapötik ajanlara dirençli olduğu için tedavi yöntemleri çok kısıtlıdır. Bu sebeple karaciğer kanseri tedavisinde kullanılabilecek, hem hasta ömrünü uzatıcı hem de yaşam standardını yükseltici yeni aday moleküllerin araştırılıp geliştirilmesi büyük önem taşımaktadır. Bu tezdeki amacımız, karaciğer kanserinde anti-kanser etkiye sahip yeni moleküllerin geliştirilip üretilmesi ve bu moleküllerin etki mekanizmalarının aydınlatılmasıdır. Bu proje kapsamında üç grup molekül test edilmiştir. İlk grup molekül yüksük otu ailesinden olan Digitalis Ferruginea bitkisinden elde edilen ve saflaştırılan kardiyak glikozitleridir. Yapılan araştırmalar göstermiştir ki bu moleküller karaciğer kanser hücrelerinde ROS birikmesine sebep olmaktadırlar. İlaca dirençli PTEN-eksik mezenkimal yapıdaki Mahlavu ve epitel yapıdaki ilaca duyarlı Huh7 hücrelerinde farklı mekanizmaları tetikleyerek apoptotik hücre ölümünü aktif hale geçirmektedirler. Tüysüz farelere Mahlavu karaciğer kanseri hücreleri verilerek oluşturulan ksenograft modelleri de Lanatoside C glikozitinin tümör hacmi ve ağırlığında ciddi azalmaya sebep verdiğini göstermektedir. Proje kapsamındaki ikinci molekül grubu ise bilinen steroid-olmayan anti-enflamatuar ilaçlardan (ibuprofen, naproxen and flurbiprofen) uyarlanarak sentezlenen ve bünyesinde triazol grubu bulunduran moleküllerdir. Bu moleküllerin hücre döngüsünü SubG1/G1 fazında durdurdukları gözlemlendi. Ayrıca moleküller, karaciğer kanseri hücrelerinde oksidatif stres tetikleyerek ve COX aktivitesini azaltarak apoptotik hücre ölüm mekanizmasını tetiklemektedirler. Protein seviyesinde ise bu moleküller ASK1 proteinin aktive ederek ve Akt proteinin inhibe ederek, GSK3, -catenin and CyclinD1 proteinlerini etkilemekte ve hücre ölümüne sebep vermektedirler. Nukleosit/nukleobaz analogları test edilen son grup moleküllerdir. Toplamda test edilen 127 molekülün 10µM altı IC50 değere sahip 24ü ileri sitotoksisite analizinde incelendi ve 6 tanesi detaylı moleküler incelemeler için seçildi. Sonuçlar göstermektedir ki bu moleküller hücre döngüsünü SubG1/G1 fazında duraklatmakta ve apoptotik hücre ölüm mekanizmasını tetiklemektedirler. Western Blot analizi sonucunda da bu moleküllerle muamele edilen karaciğer kanseri hücrelerinde Src hücre yolağı üzerinde etkileri olduğu gözlemlendi. CyclinE-cdk2 kompleksinin oluşumu engellendi ve bunun sonucunda Rb molekülü inhibe edilerek hücre büyümesi ve proliferasyonunda düşüş meydana geldi, sonucunda da karaciğer kanseri hücrelerinde apoptos hücre olumu tetiklenmiş oldu. Bu tez kapsamında 3 grup molekülün aksiyon mekanizması belirlendi. Glikozitler 'drug repurposing' alanı için birer örnek teşkil etmektedirler. Steroid-olmayan anti-enflamatuar türevleri ise modifiye edilmiş yeni küçük molekül bileşikleri temsil etmektedirler. Son olarak nukleobaz analogları ise anti-metabolit özellikli benzersiz bileşiklerdir.
Özet (Çeviri)
Hepatocellular carcinoma is the second deadliest and fifth most common cancer type worldwide. Due to the limited therapy options, it is crucial to develop novel targeted therapeutic agents that provide better prognosis and enhance life quality of patients. The specific aim of this thesis was to identify and characterize novel compounds with anticancer properties in liver cancer. Three groups of molecules were investigated. First group were cardiac glycosides extracted and purified from Digitalis Ferruginea. Extensive analysis Glycoside Lanatoside C revealed that these molecules induced ROS accumulation in liver cancer cells with differential downstream targets in mesenchymal-like PTEN-deficient drug-resistant Mahlavu and epithelial-like PTEN-adequate drug-sensitive Huh7 liver cancer cells. Xenograft models on nude mice also confirmed the anti-cancer activities of Lanatoside C in vivo with decreased tumor volume and weight. The second group of compounds were novel molecules that contains triazolothiadiazine and triazolothiadiazole scaffold, derived from known NSAIDs (ibuprofen, naproxen and flurbiprofen). Results indicated that SubG1/G1 cell cycle arrest is induced in treated cells. In addition, extensive molecular analysis disclosed oxidative stress induction and COX activity inhibition leading to ASK1 activation and Akt inhibition. The levels of downstream elements GSK3, -catenin and CyclinD1 were also altered. Apoptosis was characterized as the cell death mechanism that is triggered by these molecules in liver cancer cells. Novel nucleobase/nucleoside analogues were the third group of molecules explored in this study. 24 of 127 investigated compounds showed significant cytotoxicity during initial screening. 6 molecules were selected for further molecular analysis upon real-time cytotoxicity assay. It was observed that the molecules induced SubG1/G1 cell cycle arrest through Src pathway inhibition. CyclinE-cdk2 complex formation was prevented then the inhibition of Rb leading to a decrease in cell growth and proliferation and induction of apoptosis in liver cancer cells. This thesis disclosed the mode of action of three groups molecules, glycosides are pure examples of drug repurposing. NSAID represent the modified small molecule compounds for novel targets and finally nucleobase analogs are novel compounds as anti metabolites.
Benzer Tezler
- Determination of the tumoricidal effect by in-vitro methods for the acquiring of food-sourced bioactive protein and the formation of active pharmaceutical substance
Gıda kaynaklı biyoaktif protein eldesi ve aktif ilaç etken maddesinin oluşturulması amaçlı tümorisidal etkinin in vitro yöntemlerle belirlenmesi
REYHAN KOYUNCU
Doktora
İngilizce
2023
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BERAAT ÖZÇELİK
- The investigation of anticancer properties of (R)-4' methylklavuzon in liver cancer cells and liver cancer stem cells
(R)-4'-metilklavuzon'un karaciğer kanser hücreleri ve karaciğer kanser kök hücreleri üzerindeki antikanser özelliklerinin incelenmesi
MURAT DELMAN
Doktora
İngilizce
2017
Biyomühendislikİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ ÇAĞIR
PROF. DR. ŞERİFE ESRA ERDAL BAĞRIYANIK
- Identification of putative protein kinase inhibitors acting on liver cancer cells
Potansiyel protein kinaz inhibitörlerinin karaciğer kanserine karşı ilaç adayı olarak tanımlanması
EBRU BİLGET GÜVEN
Doktora
İngilizce
2012
Tıbbi Biyolojiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. RENGÜL ÇETİN ATALAY
- Genetic and epigenetic targets in liver cancer
Karaciğer kanserinde genetik ve epigenetik hedefler
HALUK YÜZÜGÜLLÜ
Doktora
İngilizce
2010
Genetikİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ÖZTÜRK
- Sorafenib dirençli Huh7 hücrelerinde sorafenib direncini geri çevirmede yeni bir tedavi hedefi: Depo kontrollü kalsiyum girişi
A novel therapeutic target for reversing sorafenib resistance in sorafenib-resistant Huh7 cells: Store-operated calcium entry
BESTE YURDACAN YAŞAR
Doktora
Türkçe
2024
Eczacılık ve FarmakolojiEge ÜniversitesiFarmakoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YASEMİN ERAÇ