Reversal of efflux mediated drug resistance in doxorubicin resistant mammary carcinoma cell line by synthetic compounds
Doksorubisin dirençli meme kanseri hücre hattında akış aracılı ilaç direncinin sentetik bileşikler ile geri çevrilmesi
- Tez No: 894681
- Danışmanlar: PROF. DR. ÖZLEM DARCANSOY İŞERİ, DR. ÖĞR. ÜYESİ YAPRAK DÖNMEZ ÇAKIL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Moleküler Tıp, Molecular Medicine
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Başkent Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 125
Özet
Kemoterapötik ajanlara karşı gelişen çoklu ilaç dirençliliği (ÇİD) tedavide başarısızlığa neden olur ve meme kanserinde gelişen ÇİD, çoklu ilaç direnci 1 (ABCB1/MDR1) geni tarafından kodlanan P-glikoprotein'in (P-gp) yüksek ifadesiyle ilişkilendirilmiştir. P-gp, hücre içi kemoterapötik ajan miktarını azaltarak, hücresel sitotoksisiteyi ve ilaç etkinliğini azaltır. ÇİD inhibitörler/modülatörler ile geri döndürülebilir. 3 jenerasyon olarak sınıflandırılan çok sayıda bileşiğin, P-gp inhibisyonuyla ÇİD' i geri çevirdiği gösterilmiş ancak bunların non-spesifik ve toksik olması klinik kullanımlarını kısıtlamıştır. Son zamanlarda, yapı-aktivite ilişkisi yaklaşımlarıyla P-gp'yi hedefli modülatörler geliştirilmektedir. Bu çalışmada amaç, doksorubisine (DOX) dirençli MCF-7 meme kanseri hücrelerinde sentetik bileşiklerle P-gp'ye bağlı DOX atımının engellenerek, duyarlılığının artırılmasıdır. İlk olarak, aday inhibitörlerin hücre proliferasyonundaki etkileri parental (duyarlı; MCF-7/S) ve dirençli (MCF-7/Dox) hücrelerde incelenmiş ve potansiyel modülasyon/inhibisyon aktivitesiyle ÇİD'i tersine çevirmesi akış sitometrisinde rhodamin123 (Rh123) birikiminin ölçülmesiyle belirlenmiştir. P-gp inhibisyon aktivitesine bağlı olarak ÇİD geri çevrilmesi hücre içi DOX miktarının spektroflorimetrik ölçümü ve hücre içi lokalizasyonunun mikroskobik incelenmesi ile değerlendirilmiştir. İnhibitör/DOX etkileşiminin doğası 'checkerboard' mikroplaka metodu ile değerlendirilmiştir. İnhibitör ön uygulamalarının DOX sitotoksisitesine etkisi belirlenerek, kombine uygulamalarının uzun süreli sağkalım etkileri MCF-7/Dox hücrelerinde yumuşak agarlı koloni oluşumu ile belirlenmiştir. MDR1 genini baskılama potansiyelleri geri transkriptaz-gerçek zamanlı polimeraz zincir reaksiyonu (RT-qPCR) ile belirlenmiştir. Sitotoksisite sonuçları test edilen moleküller arasından M2'nin , 48 ve 72 saatte hem MCF-7/S hem de MCF-7/Dox hücrelerinde en düşük IC50 değerlerini göstermiştir. M2 ve M3 bileşikleri MCF-7/Dox hücrelerinde Rh123 birikimini arttırmıştır. Ayrıca M1, M2 ve M3 dirençli MCF-7/Dox hücrelerinde, hücre içi DOX tutulmasını arttırmıştır. Floresan mikroskop görüntüleri M1, M2 ve M3 uygulamaları sonrasında dirençli hücrelerde hücre içi DOX miktarının arttığını ve dirençli hücrelerde DOX nükleer lokalizasyonunu doğrulamıştır. Artan Rh123 ve DOX sonuçlarını M1, M2 ve M3 bileşiklerinin P-gp inhibisyonu etkisiyle ilişkilendirilmiştir. M1 bileşiğinin elakridar ile uygulanmasının ardından dirençli hücrelerde M1' in hücre içi miktarları artmıştır. Bu durum M1'in P-gp substratı olma potansiyeli ile yorumlanmıştır. M2'i ve DOX uygulamasının ardındandan M2 dirençli hücrelerde DOX ile sinerjik etki göstermiş, M3 ve DOX uygulamasının ardından ise M3, DOX ile additive etki göstermiştir. M1, M2 ve M3' ün DOX ile kısa süreli kombine uygulamaları dirençli hücrelerde canlılığının azalmasıyla sonuçlanmıştır. Uzun süreli sağ kalım sonuçlarına bakıldığında ise 14 günlük kombine uygulamanın dirençli hücrelerde koloni oluşumunu azaltmasıyla sonuçlanmıştır. Sonuçlar, kombine uygulamalar sonrasında dirençli hücrelerin DOX' a karşı tekrar duyarsızlaşmasıyla ilişkilendirilmiştir. qPCR sonuçları M1, M2, M3 ve Vp uygulamalarının dirençli hücrelerde MDR1 gen ekspresyon seviyelerini önemli ölçüde azalttığı ortaya çıkmıştır.
Özet (Çeviri)
Overexpression of the ABC (ATP-binding cassette) transporter, P-glycoprotein (P-gp), encoded by the ABCB1/MDR1 (multidrug resistance 1) gene, is one of the main reasons in multidrug resistance (MDR) development in breast cancer (BC) cells, and its overexpression leads to chemotherapy failure. Reversal agents, inhibitors, or modulators can circumvent MDR and direct inhibition of P-gp's function is a common approach. Numerous compounds showed effective P-gp inhibition properties and classified into 3 generations. However, existing modulators have limited clinical use due to their toxicity and lack of specificity. Therefore, researchers are developing new MDR modulators using specific methods like structure-activity relationships (SAR) and combinatorial chemistry. This thesis introduces a novel approach using newly defined and synthesized MDR modulators for the first time in literature to overcome P-gp-mediated doxorubicin (DOX) resistance of BC cell lines. Firstly, the effects of five different MDR modulators on cell proliferation of parental (sensitive; MCF-7/S) and DOX resistant (MCF-7/Dox) cells were investigated. The potential efflux-mediated MDR reversal and/or modulation activity of the molecules was determined by measuring intracellular rhodamine123 (Rh123) accumulation by flow cytometry. Due to the P-gp inhibition properties of the molecules DOX retention measured by spectrofluorimetry, and visual assessment of intracellular DOX localization by microscopy. A checkerboard microplate assay was conducted to ascertain the nature of the interaction between the selected inhibitors and DOX. The effects of inhibitor pre-treatment on DOX cytotoxicity and the long-term survival of MCF-7/Dox cells were determined using a soft agar colony formation assay. This was done to assess whether the increased DOX accumulation correlates with an increased chemotherapeutic response at the cellular level. To observe the inhibitors' potential to down-regulate the MDR1 gene expression in MCF-7/Dox cells, reverse transcription- real-time polymerase chain reaction (RT-qPCR) was performed after treatment with modulators. Cytotoxicity experiments showed that M2 showed the lowest IC50 values in both MCF-7/s and MCF-7/Dox cells at 48 and 72 hours among the molecules tested. M2 and M3 compounds increased Rh123 accumulation in MCF-7/Dox cells. Additionally, M1, M2 and M3 increased intracellular DOX retention in MCF-7/Dox cells. In addition, fluorescence microscope images confirmed increased intracellular DOX accumulation and DOX nuclear localization in resistant cells following M1, M2, and M3 treatments. Increased Rh123 and DOX results resulted in P-gp inhibition effects of M1, M2 and M3 compounds. Additionally, elacridar administration to MCF-7/Dox cells after M1 treatment caused an increase M1 accumulation in resistant cells. This situation is associated with the potential of M1 to be a P-gp substrate. While M2 showed a synergistic effect with MCF-7/Dox on resistant cells, 72 hours of incubation with M3 had an additive effect. The combination of M1, M2 and M3 molecules with DOX resulted in decreased viability of MCF-7/Dox cells and in long-term survival experiments, molecules resulted with decreased MCF-7/Dox colony formation within 14 days. Therefore, combination of M2 and M3 molecules with DOX, cells resistant to DOX toxicity became desensitized again in long-term treatment. qPCR experiments revealed that treatment with M1, M2, M3, and Vp reduced MDR1 gene expression levels of MCF-7/Dox cells.
Benzer Tezler
- Reversal of paclitaxel resistance in MCF-7 cell line by a chemical modulator elacridar
MCF-7 hücre hattında paklitaksel direncinin kimyasal modülatör elakridar ile geri çevrilmesi
EMİNE ÇİĞDEM ŞENER
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
BiyolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. UFUK GÜNDÜZ
- Reversal of breast cancer resistance protein mediated multidrug resistance in MCF7 breast adenocarcinoma cell line
MCF7 meme kanseri hücre hattında meme kanseri dirençlilik proteininden kaynaklanan çoklu ilaç dirençliliğinin geri çevrilmesi
ÇAĞRI URFALI
- İmmün sistem işlemci hücreleri ve K562 eritrolösemi hücre dizisinde çok ilaca direnç parametrelerinin araştırılması
Investigation of multidrug resistance parameters in immune effector cells and K562 erithroleukemia cell line
SELMA YENİSOY
Yüksek Lisans
Türkçe
2001
Allerji ve İmmünolojiAkdeniz Üniversitesiİç Hastalıkları Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. BURHAN SAVAŞ
- Reversal of multidrug resistance by small interfering RNAs (siRNA) in doxorubicin resistant MCF-7 breast cancer cells
Doksorubisine dirençli MCF-7 meme kanseri hücre hattında çoklu ilaç dirençliliğinin siRNA kullanılarak geri dönüştürülmesi
YAPRAK DÖNMEZ
- Reversal of multidrug resistance in MCF-7 breast adenocarcinoma cell line by silencing interleukin 6 with RNA interference
Doksorubisin dirençli MCF-7 hücre hattında interlökin-6'nın siRNA ile susturularak çoklu ilaç dirençliliğinin geri çevrilmesi
NEŞE ÇAKMAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
BiyolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. UFUK GÜNDÜZ