Establishment of a patient-derived organoid biobank anddissection of pan-kras inhibitor resistance in metastaticcolorectal cancer
Metastatık kolorektal kanserde hasta kökenlıorganoıd bıyobankasının oluşturulması ve pan-krasinhıbıtörüne dırencın incelenmesı
- Tez No: 995423
- Danışmanlar: DOÇ. DR. AHMET ACAR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Genetik, Moleküler Tıp, Genetics, Molecular Medicine
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Metastatik kolorektal kanser (mKRK), belirgin inter- ve intratümöral heterojenite sergileyerek değişken tedavi yanıtlarına ve sık görülen tedavi başarısızlıklarına yol açmaktadır. Bu karmaşıklığı modellemek amacıyla, farklı genetik altyapılara sahip mKRK örneklerinden hasta kökenli organoidlerden (PDO) oluşan canlı bir biyobank oluşturulmuştur. Bu modeller, tümörlerin histolojik, genomik ve transkripsiyonel özelliklerini yüksek doğrulukla yansıtmaktadır. Tedavi yanıtları, organoid büyümesi, nükleer içerik ve proliferasyon ölçümlerini birleştiren çok parametreli üç boyutlu bir ilaç tarama platformu kullanılarak değerlendirilmiş ve bu yaklaşım, geleneksel canlılık testlerine kıyasla daha yüksek duyarlılık sağlamıştır. İlaç yanıt paternlerinin KRAS durumuna güçlü biçimde bağlı olduğu gözlenmiştir; KRAS yabanıl tip organoidler belirgin sitotoksik yanıtlar gösterirken, KRAS mutant modellerde sitostatik yanıtlar baskın olmuştur. Yeni nesil pan-KRAS inhibitörü BI2865'e karşı gelişen direnç mekanizmalarını incelemek amacıyla, uzun süreli ilaç maruziyeti DNA barkod temelli klonal izleme ve tek hücreli RNA dizileme ile birleştirilmiştir. Bu yaklaşım, pan-KRAS direncinin evrimsel ve klonal boyutlarının incelenmesine olanak sağlamıştır. Direncin temel olarak genomik değişimlerden ziyade transkripsiyonel yeniden programlanma yoluyla geliştiği saptanmıştır. KRAS yabanıl tip organoidlerde direnç yeni klonların ortaya çıkmasıyla oluşurken, KRASG13D modellerinde önceden var olan toleran klonların seçilimi baskın olmuştur. Tek hücre analizleri, dirençli hücrelerin tek bir fenotipte birleşmediğini, bunun yerine birden fazla transkripsiyonel durumda yer aldığını göstermiştir. Bu bulgular, pan-KRAS inhibisyonuna karşı direncin transkripsiyonel plastisite ve klonal seçilim tarafından şekillenen, genotipe bağımlı dinamik bir süreç olduğunu ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
Metastatic colorectal cancer (mCRC) displays marked inter- and intratumoral heterogeneity, leading to variable therapeutic responses and frequent treatment failure. To model this complexity, a living biobank of patient-derived organoids (PDOs) from twenty mCRC patients representing diverse genetic backgrounds was established. The findings showed the preservation of the histological, genomic, and transcriptional features of their tumors of origin. Treatment responses were assessed using a multiparametric three-dimensional drug screening platform that integrates measurements of organoid growth, nuclear content, and proliferation, providing greater sensitivity than conventional viability assays. Drug response patterns demonstrated KRAS wild-type organoids exhibited pronounced cytotoxic responses, whereas KRAS-mutant models showed reduced cytotoxicity and predominantly cytostatic behavior. To investigate resistance mechanisms to the novel pan-KRAS inhibitor BI-2865, resistance evolution was modeled through longitudinal drug exposure combined with DNA barcode–based clonal tracing and single-cell RNA sequencing. This approach enabled analysis of pan-KRAS resistance from an evolutionary and clonal perspective. Resistance was primarily driven by transcriptional reprogramming rather than extensive genomic alterations. Distinct evolutionary trajectories emerged depending on KRAS genotype. In KRAS wildtype organoids, resistance arose through the emergence of new resistant clones, whereas in KRASG13D models it resulted from the selective expansion of pre-existing tolerant populations. Focusing on KRASG13D organoids, single-cell transcriptomic profiling revealed that resistant cells occupied multiple transcriptional states rather than converging on a single identity. Together, these findings demonstrate that resistance to pan-KRAS inhibition is a dynamic, genotype-dependent process shaped by transcriptional plasticity and clonal selection and establish an integrated PDObased framework for dissecting therapeutic resistance in metastatic colorectal cancer.
Benzer Tezler
- Characterization of patient-derived colorectal cancer organoids
Hasta kaynaklı kolorektal kanser organoidlerinin karakterizasyonu
MELİS KANIK
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
BiyolojiDokuz Eylül ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Bilim Dalı
PROF. DR. ŞERİFE ESRA ERDAL BAĞRIYANIK
- Meme merkezinde hasta akış diyagramının oluşturulması ve iyileştirilmesi
Modeling and improvement of patient flow chart in a breast cancer center
DUYGU ARSOY İLİKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Hastanelerİstanbul Teknik Üniversitesiİşletme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. HATİCE AKDAĞ
- Fare kuyruğunda oluşturulan sekonder lenfödem modelinde embriyonik kök hücre ve kemik iliği mezenkimal kök hücrelerinin lenfanjiyogenez üzerine etkisi
Embryoni̇c stem cells and bone marrow-deri̇ved mesenchymal stem cells effect of lymphangi̇ogenesi̇s on the created secondary lymphedema mi̇ce model
HASAN GÜÇ
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2014
Plastik ve Rekonstrüktif CerrahiDokuz Eylül ÜniversitesiCerrahi Tıp Bilimleri Bölümü
DOÇ. DR. CENK DEMİRDÖVER
- Multiplex-PCR based screening and computational modeling of virulence factors and T cell mediated immunity in Helicobacter pylori infections for accurate clinical diagnosis
Helicobacter pylori enfeksiyonlarının doğru klinik tanısı için virülans faktörleri ile T hücreye bağımlı bağışıklığın çoklu-PZT ile taranması ve biyoinformatik modellemesi
SİNEM ÖKTEM OKULLU
Doktora
İngilizce
2017
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
DOÇ. DR. AYÇA SAYI YAZGAN
PROF. DR. ZÜHTÜ TANIL KOCAGÖZ
- Süperkritik mikronizasyon yöntemleriyle kontrollü ilaç salımına yönelik ilaç-polimer kompozit mikrotaneciklerinin hazırlanması
Preparation of drug-polymer composite particles for controlled drug release by supercritical micronization methods
İPAR NİMET UZUN
Doktora
Türkçe
2011
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SALİH DİNÇER