New therapeutic approaches targeting MLL-AF9 leukemias through epigenetic reprogramming
Epigenetik yeniden programlama ile MLL-AF9 lösemilerini hedefleyen yeni tedavi yöntemleri
- Tez No: 648504
- Danışmanlar: DOÇ. DR. CEYDA AÇILAN AYHAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Moleküler Tıp, Molecular Medicine
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Koç Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 169
Özet
Lösemi, oldukça karmaşık bir kan ve kemik iliği bozukluğudur ve hematopoez sırasında anormal hücre proliferasyonuna yol açan farklılaşmanın inhibisyonu ile karakterize edilmektedir. Karışık soy lösemileri (MLL), kötü prognozu temsil eden ve kromozomal translokasyona bağlı olarak hiperaktif bir MLL füzyon proteini ile sonuçlanan bir akut lösemi türüdür. MLL lösemileri büyük ölçüde genomik instabilite yerine epigenetik düzensizliklere dayanır. MLL ile kaynaşan bir transkripsiyon faktörü (AF9), akut monositik löseminin kontrolsüz büyümesinde rol oynamaktadır. Kromatin değiştirici enzimler, lösemilerde anormal şekilde eksprese edilmektedir. Lizin spesifik demetilaz (LSD1) ve Histon deasetilaz (HDAC) gibi bu düzenleyicilerin hedeflenmesi yeni bir tedavi yöntemi olarak kabul edilmiştir. MLL-AF9 füzyonunda kromozomal translokasyon nedeniyle bu enzimlerin interaksiyonu, farklılaşmayı engelleyen ve kontrolsüz hücre çoğalmasına neden olan birkaç genin aktivasyonuna yol açmaktadır. Bu çalışmada, LSD1, HDAC6 ve hem LSD1 & HDAC6'yı (Çift İnhibitör) inhibe etmek için sentezlenen yeni bileşikler AML hücrelerinde karakterize edilmektedir. Çalışmamızda; bileşiklerin in vitro enzim aktivite testleri ile hedef enzimleri inhibe ettikleri gösterilmiş, ayrıca bileşiklerin hücresel termal kayma deneyi (CETSA) ile hedef enzimleri hücre içinde de bağlanabildikleri gösterilmiştir. Bileşiklerin lösemi hücreleri üzerindeki toksik etkileri ATP'ye bağlı hücre canlılık testleriyle gösterilmiştir. Hedef enzimlerin inhibisyonundan sonra artan histon metilasyonu ve asetilasyon seviyeleri Western blot ile gösterilmiştir. Enzim inhibisyonuna bağlı olarak hedef genlerinin artan ekspresyonu RT-qPCR ile gösterilmiştir. İnhibitörlerin klinikte kullanılan terapötik ilaçlarla sinerjistik etkisi araştırılmıştır ve AML büyümesinin Doksorubisin ve epigenetik inhibitörlerimizle durdurulabildiği gösterilmiştir. Son olarak, RNA-dizileme analizi Doksorubisin sinerjisinin moleküler mekanizmasını ortaya çıkarmıştır. Artmış ekspresyon seviyelerini veya anormal aktivite modellerini içeren epigenetik yollardaki kusurlar, kanserdeki hücre proliferasyonunun temel faktörlerinden biridir. MLL-AF9'un hedeflenmesi, bu genetik translokasyonu olan hastalarda terapötik müdahale için çekici bir stratejidir. İnhibitörlerimiz MLL-AF9 lösemiler üzerinde daha etkili olduğundan, çalışmamızın lösemi tedavisinde kullanılmak üzere hedeflenen ilaçların karakterizasyonu ile sonuçlanmasını umuyoruz.
Özet (Çeviri)
Leukemia is a highly complex disorder of blood and bone marrow and characterized by inhibition of differentiation during hematopoiesis which leads to abnormal cell proliferation. Mixed lineage leukemia (MLL) is a form of acute leukemia that represents poor prognosis and due to chromosomal translocation, resulting in a hyperactive MLL fusion protein. MLL leukemias are largely based on epigenetic irregulations rather than genomic instability. A transcription factor (AF9) that fuses with MLL plays a role in the uncontrolled growth of acute monocytic leukemia. Chromatin modifying enzymes are aberrantly expressed in leukemias and targeting these regulators such as the Lysine-specific demethylase (LSD1) and Histone deacetylase (HDAC) has been considered as a novel treatment modality. In MLL-AF9 leukemias, recruitment of these enzymes due to translocation results in the activation of several genes that inhibit differentiation and lead uncontrolled cell proliferation. In this study, novel compounds that synthesized to inhibit LSD1, HDAC6, and both LSD1& HDAC6 (Dual Inhibitor) are characterized. We showed that the compounds inhibit target enzymes by in vitro enzyme activity tests, we also showed that the compounds engage with the target enzymes in the cell by cellular thermal shift assay (CETSA). The toxic effects of the compounds on leukemia cells were shown with ATP-dependent cell viability tests. Increased histone methylation and acetylation levels after inhibition of target enzymes were indicated with Western blot. Increased expression of downstream genes due to enzyme inhibition was showed with RT-qPCR. The synergistic effect of the inhibitors with the therapeutic drugs used in the clinic was investigated. We showed that the death response could be increased with a combination of Doxorubicin and our epigenetic inhibitors. Finally, RNA-seq analysis revealed the molecular mechanism of Doxorubicin synergy. Defects in epigenetic pathways involving increased expression levels or abnormal patterns of activity are one of the key drivers of cell proliferation in cancer. Targeting MLL-AF9 is an attractive strategy for therapeutic intervention in patients with this genetic translocation. Since our inhibitors are more effective on MLL-AF9 leukemias, we hope that our study will result in the characterization of targeted drugs for use in leukemia therapy.
Benzer Tezler
- Kanser hücre membranı kaplı manyetik nanoparçacıkların sentezlenmesi ve glioblastoma tedavisinde sitotoksik etkinliğinin incelenmesi
Synthesis of cancer cell membrane coated magnetic iron oxide nanoparticles and investigation of cytotoxic efficacy in glioblastoma treatment
BUSE SANCAKLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
BiyoteknolojiBezm-i Alem Vakıf ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYDAN DAĞ
- Atopik dermatitli köpeklerde bağırsak mikrobiyotası analizleri ile 'beyin-bağırsak-deri ekseni odaklı' klinik perspektiften yaklaşım
A 'brain-gut-skin axis focused' clinical perspective approach with intestinal microbiota analyzes in dogs with atopic dermatitis
CANSU BAKIRDAĞ
Doktora
Türkçe
2024
Veteriner HekimliğiAydın Adnan Menderes Üniversitesiİç Hastalıkları (Veterinerlik) Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KEREM URAL
- Investigation of the biochemical parameters in pre-symptomatic and symptomatic SOD1 mutated rat model of ALS
SOD1 mutasyonlu ALS sıçanlardaki biyokimyasal parametrelerin semptom öncesi ve semptomlardan sonraki dönemde incelenmesi
DUYGU AYDEMİR
Doktora
Türkçe
2021
BiyokimyaKoç ÜniversitesiHücresel ve Moleküler Tıp Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURİYE NURAY ULUSU
- Klinik izole sendrom'dan multipl skleroza dönüşümde kompleman sistem ile ilişkili aday genlerin ve mirna'ların incelenmesi
Investigation of candidate genes and mirnas associated with the complement system in conversion from clinically isolated syndrome to multiple sclerosis
AYŞEGÜL TÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Moleküler Tıpİstanbul ÜniversitesiMoleküler Tıp Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZLEM TİMİRCİ KAHRAMAN
- Development of a novel L-asparaginase enzyme for acute lymphoblastic leukemia therapy
Akut lenfoblastik lösemi hastalığına yönelik yeni bir L-asparajinaz enziminin geliştirilmesi
BERİN YILMAZER AKTAR
Doktora
İngilizce
2024
BiyokimyaGebze Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BARIŞ BİNAY