Geri Dön

Insights from a 3D culture model : Exploring the synergistic ımpact of tissue stiffness and matrix composition on tumor progression

3B kültür modelinden içgörüler: Doku sertliği ve matris bileşiminin tümör ilerlemesi üzerindeki sinerjistik etkisini keşfetmek

PDF İndir

  1. Tez No: 812416
  2. Yazar: DENİZ ÖRNEK
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ECE ÖZTÜRK
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyoteknoloji, Biyomühendislik, Tıbbi Biyoloji, Biotechnology, Bioengineering, Medical Biology
  6. Anahtar Kelimeler: Akciğer, Akciğer hastalıkları, Akciğer neoplazmları, Aljinatlar, Fosfoinositid 3-kinaz, Hücre dışı matrkisler, Kültür teknikleri, Neoplazmlar, Reseptörler, Üç boyutlu modelleme, Lung, Lung diseases, Lung neoplasms, Alginates, Phosphoinositide 3-kinase, Extracellular matrix, Culture techniques, Neoplasms, Receptors, Three dimensional modelling
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Koç Üniversitesi
  10. Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Tıbbi Genetik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Hücre Dışı Matris (HDM), temel hücresel süreçleri düzenleyen çok yönlü bir ağdır. Matris, bileşimi ve organizasyonu HDM'nin mekanik ve kimyasal imzasını belirleyen geniş bir protein ve karbonhidrat dizisi içerir. HDM'nin yapısı, fizyolojik olaylarda sıkı bir şekilde modüle edilirken, kimyasal ve mekanik özellikler, malignite sırasında anormal bir şekilde değişir. Çeşitli matris bileşenlerinin aşırı üretimi, çapraz bağlanması ve bununla beraber matrisin yeniden şekillenmesinde yer alan enzimlerin düzensizliği ile meydana gelen akciğer doku sertleşmesi tümör ilerleyişine eşlik etmektedir. Tümör dokularının sertliğinin anormal artışı, mekanik girdilerin biyokimyasal sinyallere dönüştürülmesi için aktivasyonu gerekli olan mekanik olarak duyarlı reseptörler aracılığıyla algılanır. Tümör dokuları sertleştikçe, yüzey reseptörlerinin artan aktivasyonu, kanser hücrelerinin epitelden mezenkimal geçişine yol açar ve kök hücre benzeri özelliklerini destekler. Tümör mikro ortamının biyokimyasal ve biyomekanik özelliklerini temsil etmek, kanser ilerlemesinin modellenmesinde ve terapatik rejimlerin etkinliğinin arttırılmasında son derece önemlidir. Bu nedenle, doku sertleşmesinin ligant bileşimi ve konsantrasyonundan bağımsız olarak değiştirilmesini sağlayan bir in vitro model oluşturmak, sertleşmenin tümör ilerlemesi üzerindeki özgün etkisini incelemek için büyük değer taşımaktadır. Ek olarak, dokuların sertleşmesinin diğer parametrelerden ayrıştırıldığı bir 3D modelde organa özgü doku bileşenlerine göre tümör hücrelerinin in vivo özelliklerini taklit etmek, kapsamlı hastalık modellemesine olanak tanır. Artan doku sertleşmesinin, farklı doku bileşimleriyle etkileşimde bulunan akciğer kanser hücrelerinin malignitesini modüle etme üzerindeki etkisi, bir in vitro 3D kültür modelinde incelenmemiştir. Bu çalışmada, aljinat ve iki farklı hücre dışı matris, hücresizleştirilmiş akciğer ve tümörijenik bazal membran, kullanılarak cifte ağ yapıda hidrojel modelleri oluşturulmuştur. Bu modeller kullanılarak, kanser hücrelerinin EMT aktivasyon ve kök hücresel yeteneklerinin, mikro ortamın sertliği ile matrisin tümörijenik bileşimi arasındaki sinerjik etkileşimler yoluyla desteklendiği ortaya çıkarılmıştır. Ek olarak, mekanotransdüksiyon sürecinin iyi bilinen bir regülatorü olan PI3K geninin yokluğunun, tümör mikro ortamının sertliğinin artmasıyla telafi edilebildiği gösterilmiştir.

Özet (Çeviri)

Extracellular Matrix (ECM) is a highly versatile network that regulates essential cellular processes. The matrix contains a wide array of proteins and carbohydrates, the composition and organization of which determines the mechanical and chemical signature of the ECM. The architecture of the ECM is tightly modulated in physiological events, whereas the chemical and mechanical properties are altered aberrantly during malignancy. The elevated stiffening of lung tissues due to excessive production of the matrix components, increased crosslinking, as well as the deregulation of enzymes involved in matrix remodeling and degradation accompany tumor progression. The aberrant increase in stiffness of tumor tissues is received through mechano sensitive receptors whose activation is required for the transmission of mechanical inputs into biochemical signals. As tumor tissues stiffen, elevated activation of surface receptors leads to epithelial to mesenchymal transition of cancer cells as well as promotes their stem cell like characteristics. Recapitulating the biochemical and biomechanical properties of the tumor microenvironment is of utmost importance in modelling cancer progression and enhancing the efficacy of therapeutic regimes. Hence, generating an in vitro model which enables alteration of tissue stiffening independently from ligand composition and concentration is of great value for examining the sole impact of stiffening on tumor progression. In addition, mimicking in vivo characteristics of tumor cells with respect to organ-specific cues in a 3D model where tissue stiffness is decoupled from other parameters enables comprehensive disease modeling. The impact of elevating tissue stiffness on modulating the malignancy of cancer cells in different ECM compositions has not been studied in an in vitro 3D culture model. In this study, a fully defined double network of alginate and two different matrices, decellularized healthy bovine lung ECM and tumorigenic basement membrane, is generated. Utilizing this model, it has been revealed that EMT activation and stemness abilities of cancer cells are promoted through synergic interactions between the stiffness of the microenvironment and tumorigenic composition of the matrix. In addition, the absence of PI3K gene, a well-known mediator of mechanotransduction process, is compensated through elevated stiffness of the tumor microenvironment.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    816000

    Dialogue for all: Crafting inclusive and humanized voice assistants for diverse populations through an interdisciplinary approach

    Herkes için diyalog: Farklı topluluklar için kapsayıcı ve insani sesli asistanlar oluşturmak üzerine disiplinler arası bir yaklaşım

    YELİZ YÜCEL

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    İletişim BilimleriGalatasaray Üniversitesi

    Radyo Televizyon ve Sinema Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. KEREM RIZVANOĞLU

  2. Tez No

    631205

    Utilization of 3D cell culture methodologies to model Alzheimer's disease

    Alzaymır hastalığını modellemek için 3B hücre kültürü metodolojilerinin kullanılması

    RÜMEYSA BİLGİNER KARTAL

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2025

    Biyomühendislikİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Biyomühendislik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. AHU ARSLAN YILDIZ

    DOÇ. DR. SİNAN GÜVEN

  3. Tez No

    926978

    Investigating ici-induced thyroid dysfunction: Initial immune dysregulation insights and 3D co-culture model with Nthy-Ori 3-1 and PBMC

    İmmün kontrol-noktası inhibitör tedavisi kaynaklı immün disfonksiyonların araştırılması: Bağışıklık düzenleme bozukluklarına dair ilk bulgular ve Nthy-Ori 3-1 ile PBMC'lerin ortak kültürü

    ADELIYA TEMIRBEK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    İç HastalıklarıKoç Üniversitesi

    İmmünoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. YILDIZ TÜTÜNCÜ

  4. Tez No

    920782

    Endodermal hepatik organoidlerde (eHEPO) kültür mikroçevre modifikasyonlarının fonksiyon ve matürasyona etkilerinin incelenmesi

    Investigation of the effects of culture microenvironment modifications on function and maturation in endodermal hepatic organoids (eHEPO)

    CEMİLE NUR AGACA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2025

    BiyolojiDokuz Eylül Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ŞERİFE ESRA ERDAL BAĞRIYANIK

  5. Tez No

    1000518

    KRAS-mutant küçük hücreli dışı akciğer karsinomunda ferroptozisin rolünün incelenmesi: Yaşlanma ilişkili metabolik yeniden programlanma ve epigenetik modifikasyonların etkisi

    Investigating the role of ferroptosis in KRAS-mutated NSCLC: The impact of aging-related metabolic rewiring and epigenetic changes

    EMRE BEDEL

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2026

    Eczacılık ve FarmakolojiMersin Üniversitesi

    Tıbbi Farmakoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İSMAİL ÜN

Geri Dön