Generation of patient specific iPSC-derived healthy organoids from primary colorectal cancer patients with/without metastasis and transcriptome analysis
Metastazlı ve metastazsız kolorektal kanser hastalarının indüklenmiş pluripotent kök hücrelerinden sağlıklı organoidlerinin geliştirilmesi ve transkriptom analizi
- Tez No: 819541
- Danışmanlar: PROF. DR. KAMİL CAN AKÇALI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoloji, Biology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ankara Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kök Hücre ve (Rejeneratif) Yenileyici Tıp Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 200
Özet
Kanser günümüzde ölüm oranı ve görülme sıklığı yüksek multifaktöriyel bir hastalıktır. Bir gastrointestinal kanser türü olan kolorektal kanser (KRK) her yıl dünya genelinde yaklaşık 700.000 insanın ölümüne sebep olmaktadır. KRK oluşumuna neden olan mekanizmalar şu an için kısmi olarak genetik faktörlerle açıklanmaya çalışılsa da net bir kanser başlangıç mekanizması ortaya konulmamıştır. Yaş ve çevresel faktörler KRK oluşumunda ön plandadır fakat kolon hücrelerinin bu gibi faktörlerden neye göre etkilendiği hala bilinmemektedir. Erken teşhis, diğer kanser türlerinde de olduğu gibi, KRK için de hayati önem taşır. Güncel olarak kullanılan en güvenilir KRK tanı yöntemi distal kolon ve rektum içi kolonoskopi sırasında alınan şüpheli doku biyopsilerinin patolojik incelemesidir. Ancak KRK hastalarının hissedilir belirti vermesi genellikle daha ileri evrelerde olduğu için henüz şikâyeti olmayan bireylere bu kadar invaziv bir yöntemin erken tanı için uygulanması pratik değildir. Bu sebeple, KRK gelişiminin erken tanısının konulabilmesi için yeni metotların geliştirilmesi oldukça önemlidir. İndüklenmiş pluripotent kök hücreler (iPKH), somatik hücrelere temel pluripotensi transkripsiyon faktörlerinin (Oct4, Sox2, Klf4, c-Myc) aktarılmasıyla oluşturulmaktadır. Embriyonik kök hücre evresine yeniden programlanan iPKH'lerin en temel özelliği üç germ yaprağına ait hücre tiplerine farklılaşabilme kapasiteleridir. Güncel olarak kanser çalışmalarında kullanılan hücre modellerinin kanserin son evrelerini simüle ediyor olması in vitro çalışmaların kanser başlangıcı ve gelişimi üzerine yoğunlaşabilmesinin önünü kesmektedir. Özelikle erken tanı ve kişiye uygun tedavinin belirlenmesi konusunda iPKH'ler umut vaat etmektedir. Bu tez çalışmasında KRK hastalarının periferik kanlarından izole edilen eritroid progenitör hücreler Sendai virüs sistemiyle yeniden programlayarak kolon organoidlerine farklılaştırıldı. KRK hastalarına ait sağlıklı kolon organoidlerinin geliştirilmesinin ardından RNA sekanslama yöntemi ile transkriptom analizleri tamamlandı. KRK gelişen bireylerde kanser oluşumunda yatkınlığa sebep olabilecek transkriptom seviyesinde örüntülerin olup olmadığı bu şekilde değerlendirildi. Bu tez çalışmasının başarıyla tamamlanmasının ardından KRK'in bireylerde gelişmesinden önce bu hastaların sağlıklı kolon organoidlerinde zaten kanser ile ilişkilendirilmiş yolakların sağlıklı-kanser öyküsü olmayan donörlere kıyasla farklı bir profilde ifade edildiği görüldü. Ek olarak metastazsız ve metastazlı hastaların sağlıklı kolon organoidlerinde de epitel-mezenkimal trasizyon ile ilişkili gen kümelerinin diferansiyel olarak ifade edildiği görüldü.
Özet (Çeviri)
Cancer is a multifactorial disease with high mortality and incidence rate. Colorectal cancer (CRC) is a type of gastrointestinal cancer and causes about 700,000 deaths worldwide every year. Although CRC propagation mechanisms are partially explained by genetic factors, a clear cancer initiation mechanism has not been revealed. Age and environmental factors are particularly prominent in non-hereditary (sporadic) CRC formation, but it is still unknown how and why certain colon cells are affected by such factors. Early diagnosis is vital for CRC, as in other types of cancer. The most reliable diagnostic method is the pathological examination of suspicious tissue biopsies taken during colonoscopy in the distal colon and rectum. However, since the perceptible symptoms of CRC patients are usually at more advanced stages, it is not practical to apply such an invasive method for early diagnosis to individuals who do not yet have any complaints. For this reason, it is very important to develop new methods for the early diagnosis of sporadic CRC development. Induced pluripotent stem cells (iPSCs) are formed by transferring certain pluripotent transcription factors (Oct4, Sox2, Klf4, c-Myc) into somatic cells. The most basic feature of iPSCs, which are reprogrammed to the embryonic stem cell stage, is their ability to differentiate into cell types of three germ layers. The fact that the cell models currently used in cancer studies simulate the final stages of cancer limits in vitro studies from being able to study cancer initiation and development. In particular, iPSCs show promise for early diagnosis and determination of appropriate treatment. In this thesis study, we reprogrammed erythroid progenitor cells from peripheral blood of CRC patients into iPSCs by using the Sendai viral system. After that, we differentiated iPSCs into colon organoids. Following the development of healthy colon organoids of CRC patients, transcriptome analysis was done by RNA sequencing. Whether there were transcriptomic patterns that may cause susceptibility to cancer formation in individuals who develop CRC. In this way, it was assessed to see if there were any trends at the transcriptome level in people who had CRC that would indicate a susceptibility to cancer. After this thesis was successfully completed, it was discovered that the pathways already linked to cancer were expressed differently in healthy colon organoids from CRC patients in comparison with the donors without a history of cancer. Also, it was shown that the expression of gene clusters linked to the epithelial-mesenchymal transition shifted between healthy colon organoids from patients with and without metastases.
Benzer Tezler
- İn-vitro hepatik organoid modelinin geliştirilmesi
Development of in-vitro hepatic organoid model
SOHEIL AKBARI
Doktora
Türkçe
2018
Endokrinoloji ve Metabolizma HastalıklarıDokuz Eylül ÜniversitesiTıbbi Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞERİFE ESRA ERDAL BAĞRIYANIK
PROF. DR. NUR ARSLAN
- Generation of human induced motor neurons from patients with BVVL harboring novel neurodegeneration causing mutation
Nörodejenerasyona yol açan yeni bir gen mutasyonu taşıyan BVVL hastalarına ait indüklenmiş motor nöronların oluşturulması
DENİZ ATA
Doktora
İngilizce
2022
Moleküler TıpKoç ÜniversitesiHücresel ve Moleküler Tıp Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TEVFİK TAMER ÖNDER
DOÇ. DR. ATAY VURAL
- Generation and characterization of familial mediterranean fever (FMF) disease-specific induced pluripotent stem cells (iPSCs)
Ailesel Akdeniz ateşi hastalığına spesifik uyarılmış pluripotent kök hücrelerin üretimi ve karakterizasyonu
KEREM FİDAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
BiyolojiKoç ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. TEVFİK TAMER ÖNDER
- Generation of a CRISPR/Cas based genome editing system for MEFV gene in familial mediterranean fever-specific induced pluripotent stem cells
Ailesel Akdeniz ateşine özgü uyarılmış pluripotent kök hücrelerdeki MEFV geni için CRISPR/Cas temelli genom yazılım sisteminin oluşturulması
GÜLNİHAL KAVAKLIOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
GenetikKoç ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. TEVFİK TAMER ÖNDER
- Generation and characterization of induced pluripotent stem cell lines from multiple sclerosis patients and healthy individuals
Multipl skleroz hastalarından ve sağlıklı bireylerden uyarılmış pluripotent kök hücre hatlarının üretimi ve karakterizasyonu
ONUR CAN BEGENTAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
BiyolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERKAN KİRİŞ