Kolon kanser hücre soylarında Ruscogenin'in nanoceria ile olan sinerjistik etkisinin moleküler düzeyde araştırılması
Investigation of the synergistic effect of Ruscogenin with nanoceria at the molecular level in colon cancer cell lines
- Tez No: 985591
- Danışmanlar: PROF. DR. NECAT VAKUR OLGAÇ, DOÇ. DR. HİLAL YAZICI MALKOÇOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Onkoloji, Moleküler Tıp, Genetik, Oncology, Molecular Medicine, Genetics
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Temel Onkoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kanser Genetiği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Kolorektal kanser, heterojen alt tipleri ve tedaviye bağlı direnç mekanizmaları nedeniyle yeni, çok hedefli ve seçici terapötik stratejilere ihtiyaç duyulan bir hastalıktır. Bu tezin amacı, doğal bir steroidal saponin olan Ruscogenin ile D-Sistein (D-Cys) stabilizasyonlu seryum oksit nanopartiküllerinin (D-Cys@CeNP) kolon kanseri hücrelerinde oluşturduğu tekli ve kombine biyolojik etkileri çok katmanlı biçimde incelemek ve kombinasyon yaklaşımının terapötik potansiyelini değerlendirmektir. Çalışmada LoVo, COLO-201 ve DLD-1 kolon kanseri hücre hatları ile sağlıklı CCD-18Co fibroblastları kullanılmıştır. Sitotoksisite analizleri WST-1 yöntemiyle 24-72 saat arasında gerçekleştirilmiş, elde edilen canlılık değerlerinden IC50'ler hesaplanmış ve bu değerler kombinasyon tasarımına temel oluşturmuştur. Moleküler düzeydeki yanıtların belirlenmesi için 72 saat maruziyet sonrası RNA izolasyonu yapılmış, mRNA-Seq analizi ile diferansiyel gen ekspresyonu (DEG), gen ontolojisi (GO) bileşenleri ve yolak (KEGG) zenginleşmeleri değerlendirilmiştir. Ruscogenin, LoVo ve COLO-201'de 48-72 saat arasında belirgin proliferasyon baskısı oluşturmuş; DLD-1 daha dirençli bir yanıt vermiştir. D-Cys@CeNP uygulamalarında COLO-201 en duyarlı, LoVo en dirençli alt tip olarak belirlenmiştir. Bu IC50 değerleri temel alınarak kombinasyon oranları alt tiplere göre optimize edilmiş; Ruscogenin ve D-Cys@CeNP sırasıyla LoVo'da %75 IC50 + %25 IC50, COLO-201'de %50 IC50 + %50 IC50 ve DLD-1'de %25 IC50 + %25 IC50 şeklinde uygulanmıştır. mRNA-Seq sonuçları, Ruscogenin'in ferroptozis, lizozomal stres ve p53-bağımlı hücre döngüsü kontrolünü; D-Cys@CeNP'nin ise redoks bozulması, DNA hasarı yanıtı ve mitotik stres programlarını tetiklediğini göstermiştir. Kombinasyon uygulaması LoVo'da ferroptozis ve nekroptozis eş zamanlı aktivasyonu, COLO-201'de ribozomal biyogenez ve aminoaçil-tRNA düşüşü, DLD-1'de ise apoptoz, DNA hasarı yanıtı ve G2/M blokajının eş zamanlı aktivasyonundan oluşan baskın bir hücre ölümü yanıtı ortaya çıkarmıştır. Bu bulgular, Ruscogenin + D-Cys@CeNP kombinasyonu kolon kanseri hücrelerinde tekli ajanlarla elde edilemeyen çok eksenli bir moleküler yeniden programlama oluşturmuş; seçici, düşük toksisiteli ve alt tip-özel etkileriyle kolorektal kanserde umut vaat eden yeni bir biyoterapötik yaklaşım olarak öne çıkmıştır.
Özet (Çeviri)
Colorectal cancer is a disease that requires the development of novel, multi-targeted, and selective therapeutic strategies due to its heterogeneous subtypes and therapy-associated resistance mechanisms. The aim of this thesis was to investigate, in a multilayered manner, the single and combined biological effects of Ruscogenin, a natural steroidal saponin, and D-cysteine (D-Cys)-stabilized cerium oxide nanoparticles (D-Cys@CeNP) on colon cancer cells and to evaluate the therapeutic potential of the combination approach. In this study, LoVo, COLO-201, and DLD-1 colon cancer cell lines, along with healthy CCD-18Co fibroblasts, were used. Cytotoxicity analyses were performed using the WST-1 assay over a period of 24-72 hours, IC50 values were calculated from the obtained viability data, and these values constituted the basis for the combination design. To determine molecular-level responses, RNA isolation was performed after 72 hours of exposure, followed by mRNA sequencing (mRNA-Seq) analysis to evaluate differentially expressed genes (DEGs), gene ontology (GO) components, and pathway (KEGG) enrichments. Ruscogenin induced a pronounced suppression of proliferation in LoVo and COLO-201 cells between 48-72 hours, whereas DLD-1 exhibited a more resistant response. In D-Cys@CeNP treatments, COLO-201 was identified as the most sensitive subtype, while LoVo was the most resistant. Based on these IC50 values, combination ratios were optimized according to molecular subtypes; Ruscogenin and D-Cys@CeNP were applied as 75% IC50 + 25% IC50 in LoVo, 50% IC50 + 50% IC50 in COLO-201, and 25% IC50 + 25% IC50 in DLD-1, respectively. mRNA-Seq results demonstrated that Ruscogenin triggered ferroptosis, lysosomal stress, and p53-dependent cell cycle control, whereas D-Cys@CeNP induced redox imbalance, DNA damage response and mitotic stress programs. Combination treatment resulted in the simultaneous activation of ferroptosis and necroptosis in LoVo, suppression of ribosomal biogenesis and aminoacyl-tRNA processes in COLO-201 and a dominant cell death response in DLD-1 characterized by the concurrent activation of apoptosis, DNA damage response and G2/M cell cycle arrest. Collectively, these findings indicate that the Ruscogenin + D-Cys@CeNP combination induces a multi-axial molecular reprogramming in colon cancer cells that cannot be achieved with single agents alone and emerges as a promising novel biotherapeutic approach for colorectal cancer with selective, low-toxicity, and subtype-specific effects.
Benzer Tezler
- Effects of the olive extracts on cancer cell lines
Zeytin ekstraktlarinin kanser hücreleri üzerine etkisi
AYSEL KARAGÖZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
BiyolojiFatih ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEVDET NERGİZ
YRD. DOÇ. DR. SEVİM IŞIK
- Palladyum (II) bileşiği ve canertinibin kolon kanser hücrelerinde sitotoksisite, anjiyogenez, ilaç dirençliliği ve otofaji mekanizmaları üzerine etkileri
Effects of palladium (II) compound and canertinib on cytotoxicity, angiogenesis, drug resistance and autophagic mechanism in colon cancer cells
ŞEYMA AYDINLIK
- Epibrassinolidin kanser hücrelerinde interaksiyon partnerlerinin in silico araştırılması ve bu partnerlerle ilişkili hücre ölüm mekanizmalarının in vitro incelenmesi
Başlık çevirisi yok
LEILA MEHDIZADEHTAPEH
Doktora
Türkçe
2021
Biyolojiİstanbul Kültür ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. PINAR OBAKAN YERLİKAYA
DOÇ. DR. TUĞBA TAŞKIN TOK
- Fisetin ile kombine edilmiş kemoterapi ilaçlarının kolorektal kanser hücrelerine etkisi üzerine çalışmalar
Studies on the effect of chemotherapy drugs combined with Fisetin on colorectal cancer cells
ZEHRA KANLI
Doktora
Türkçe
2024
BiyofizikMarmara ÜniversitesiBiyofizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜLYA CABADAK
YRD. DOÇ. DR. CAN ERZİK
- Kolorektal kanserli hücre hattında TCEAL7 geninin wnt/β-katenin yolağındaki etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of TCEAL7 gene on WNT/β-catenin pathway in colorectal cancer cell line
AYŞEGÜL SOYSAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Tıbbi Biyolojiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaTıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE NUR BUYRU