Zebrafish as an in vivo model of drug screens for liver cancer: The role of phenothiazines
Karaciğer kanserinde ilaç taramaları için in vivo model olarak zebra balığının incelenmesi: Fenotiyazinlerin rolü
- Tez No: 695255
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÖZLEN KONU KARAKAYALI, DR. GÜLÇİN ÇAKAN AKDOĞAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoloji, Genetik, Moleküler Tıp, Biology, Genetics, Molecular Medicine
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- 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: 141
Özet
Hepatoselüler karsinom (HCC) en tehlikeli kanser türlerinden biridir ve sorafenib (SFB) 2018 yılına kadar FDA onaylı tek ilaç olarak HCC'ye karşı yaygın olarak kullanılmıştır. Ancak bu ilacın sınırlı etkinliği ve ciddi yan etkileri, alternatif yaklaşımlar geliştirmenin önemini vurgulamaktadır. Kolesterolün düzenlenmesi, HCC dahil olmak üzere çeşitli kanserlerin ilerlemesinde rol oynamaktadır. Antipsikotik ilaç olarak kullanımda olan ve kolesterol biyosentezini etkileyen fenotiyazinler, farklı kanser türlerine karşı anti-kanser ilaçlar olarak son zamanlarda dikkat çekmiştir. Fenotiyazinlerin etkilerini hücresel düzeyde nasıl sergilediklerinin aydınlatılması, HCC tedavisi için daha iyi stratejiler önermenin yolunu açabilir. Zebra balığı verimli tümör oluşumu ve takibi sağladığından, in vivo doğrulamalar için iyi bir kanser modeli olarak hizmet etmektedir. Korunmuş genleri ve insana benzer organ sistemi, zebra balığını ilaçların neden olduğu hem moleküler hem de morfolojik değişiklikleri ortaya çıkartmak için daha iyi bir model yapmaktadır. Laboratuvarımızda daha önce gerçekleştirilen hücre canlılığı çalışmalarına dayanarak, trifluoperazinin (TFP) SFB ile kombinasyonunun Hep3B hücrelerinde sinerjizm sergilediği, SkHep1 hücrelerinde ise antagonistik olduğu bulgulanmıştır. Ayrıca, Hep3B hücreleri üzerinde gerçekleştirilen RNA-seq analizi, steroid biyosentezinin ve kolesterol metabolizmasının düzenlenen mekanizmalar arasında olduğunu göstermiştir. Bu nedenle, sunulan tezde, fenotiyazin türevlerine yanıt olarak kolesterol seviyesinin düzenlenmesi HCC hücre hatları SkHep1 ve Hep3B'de araştırılmıştır. Kombinatoryal yaklaşım, Huh7 hücrelerinde kolesterol biyosentez genlerinin ifadelenmesi açısından RT-qPCR'a dayalı olarak incelenmiştir. Fenotiyazin türevlerinin ve TFP-SFB kombinasyonlarının hücresel kolesterolü modüle etme kabiliyeti gösterildikten sonra, uygunabilir türev ve kombinasyon dozlarını belirlemek için zebra balığı ilaç taramaları gerçekleştirilmiştir. TFP, SFB ve kombinasyon için güvenli dozların değerlendirilmesi bizi zenograft çalışmalarına yönlendirmiş, bu çalışmalar düşük doz (6 µM) TFP ve 1 µM SFB kombinasyonu ile Hep3B hücre sağkalımının artmasıyla sonuçlanmıştır. Bu bulgu, oluşturduğumuz güçlü bir yöntem olan Alu bazlı DNA kantifikasyonuna dayalı olarak doğrulanmıştır. RNA-seq analiz sonuçlarının yardımıyla, kolesterol biyosentezinde yer alan ortolog zebra balığı genleri tanımlanmış ve türler arası değerlendirmelerde kullanılmıştır. TFP'nin karaciğer damar sistemi üzerindeki etkisi transgenik (Fli1a:EGFP) zebra balığı kullanılarak değerlendirilmiş ve önemsiz bulunmuştur. Genel anlamda, bu tezde sunulan bulgular, tek başına veya kombinasyon halinde TFP'nin hücresel kolesterol seviyesini ve tümör büyümesini değiştirebildiğini vurgulamaktadır.
Özet (Çeviri)
Hepatocellular carcinoma (HCC) is one of the most dangerous cancer types and sorafenib (SFB) is a commonly used drug against HCC, being the only FDA-approved medication until 2018. However, its limited efficacy and severe side effects emphasize the importance of developing alternative approaches. Regulation of cholesterol has been implicated in the progression of various cancers including HCC. Phenothiazines, which are in use as antipsychotic drugs and with effects on cholesterol biosynthesis, have drawn recent attention as anti-cancer drugs against different cancers. The elucidation of how phenothiazines exert their effects at cellular level might pave the way for proposing better strategies for HCC treatment. Zebrafish serves as a good cancer model for in vivo validations, since it enables efficient tumor formation and tracking. Its conserved genes and similar organ system to human make it even better of a model to reveal both molecular and morphological alterations caused by drugs. Based on previous cell viability studies from our lab, the combination of trifluoperazine (TFP) with SFB was found to exhibit synergism in Hep3B cells, while it was antagonistic in SkHep1 cells. Moreover, RNA-seq analysis on Hep3B cells has demonstrated that steroid biosynthesis and cholesterol metabolism was among the modulated pathways. Therefore, in the present thesis, the regulation of cholesterol levels in response to phenothiazine derivatives was investigated in HCC cell lines SkHep1 and Hep3B. The combinatorial approach was examined on Huh7 cells in terms of the expression of cholesterol biosynthesis genes based on RT-qPCR. After showing the ability of phenothiazine derivatives and TFP-SFB combinations to modulate cellular cholesterol, zebrafish drug screens were performed to determine applicable derivative and combination doses. Assessment of safe doses for TFP, SFB and their combination directed us for xenograft studies, which resulted in enhanced Hep3B cell survival by the combination of low dose (6 µM) TFP and 1 µM of SFB. This finding was further validated based on Alu-based DNA quantifiation, a powerful method we have established. With the help of RNA-seq analysis results, orthologous zebrafish genes, involved in cholesterol biosynthesis were identified and used in cross-species testing. The impact of TFP on liver vasculature was evaluated using transgenic (Fli1a:EGFP) zebrafish and found insignificant. Overall, the findings presented in this thesis highlight that TFP alone or in combination was able to change cellular cholesterol levels and tumor growth.
Benzer Tezler
- Hepatoselüler karsinom gelişiminde oksidatif stres ile ilişkili sinyal yolaklarının rolü
The role of signaling pathways associated with oxidative stress in the progression of hepatocellular carcinom
AYŞİM GÜNEŞ
Doktora
Türkçe
2016
GenetikDokuz Eylül ÜniversitesiTıbbi Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SAFİYE NEŞE ATABEY
- Zebrafish as a model for analysis of signaling pathways involved in cell growth, proliferation and development
Hücre büyümesi, çoğalması ve gelişiminde rol alan sinyal yolaklarının analizi için zebrabalığı modeli
CEREN SUCULARLI
Doktora
İngilizce
2011
Genetikİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ÖZLEN KONU
- Generation of CHST6 zebrafish mutants via CRISPR/CAS9 system, and phenotypic analysis of mutants
Zebrabalığı CHST6 geni mutantının CRISPR/CAS9 sistemi ile oluşturulması ve mutantların fenotipik analizi
MERVE BAŞOL
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
BiyolojiDokuz Eylül ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ŞERİF ŞENTÜRK
ÖĞR. GÖR. GÜLÇİN ÇAKAN AKDOĞAN
- Farklı Quantum dot'ların Zebra balığı (Danio rerio, Hamilton, 1822) üzerinde toksikolojik etkilerinin belirlenmesi
Investigation of the toxicologic effects of different types of quantum dots on Zebrafish (Danio rerio, Hamilton, 1822)
NUR KALUÇ
- Zebrafish glioma xenograft models: In vivo investigation of injection methods and development of a streamlit application
Zebra balığı glioma ksenograft modelleri: Enjeksiyon yöntemlerinin in vivo araştırılması ve bir streamlit aplikasyonunun geliştirilmesi
RÜYA TOMBULOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Biyolojiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiNörobilim Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZLEN KONU KARAKAYALI