Poliamin biyosentezi ve glikoliz yolaklarının inhibisyonunun pankreatik adenokarsinoma tedavisindeki etkinliğinin değerlendirilmesi
Investigation of the effectiveness of polyamine biosynthesis and glycolysis inhibitions in the treatment of pancreatic adenocarcinoma
Yazar: AYBİKE SARIOĞLU BOZKURT
Danışman: PROF. DR. NAZMİYE GÜNEŞ
Bursa Uludağ Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Veteriner Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Moleküler Tıp = Molecular Medicine
Dizin: Hücresel yolaklar = Cellular pathways

Özet:
Pankreas kanserlerinde 5-yıllık sağ kalım oranı yaklaşık %6-8 dolaylarında
olup yeni tedavi yaklaşımlarına ihtiyaç duyulmaktadır. Pankreas kanserlerinin büyük 
çoğunluğunu oluşturan pankreatik duktal adenokarsinom (PDAK)'ların %90'ından 
fazlasında KRAS geninin aktive edici mutasyonlarına rastlanmaktadır. KRAS 
aktivasyonu PDAK hücrelerinin özgün metabolik bağımlılıklar geliştirmesine neden 
olur. Yapılan çalışmalar KRAS'ın glikoliz ve poliamin biyosentezi yolaklarının 
aktivitesini arttırdığını göstermektedir. Bu tez çalışmasında; KRAS mutasyonuna 
sahip olan ve metabolik olarak agresif oldukları bilinen PDAK hücre modellerinde 
glikolitik regülatör 6-fosforukto-2-kinaz/fruktoz-2,6-bisfosfataz-3 (PFKFB3) ve 
poliamin biyosentez yolağı hız sınırlayıcı enzimi ornitin dekarboksilaz (ODC1)'ın 
genetik ve farmakolojik yöntemler kullanılarak tekli ve kombine inhibisyonlarının 
hücrelerin in vitro metabolik, proliferatif ve onkojenik potansiyelleri üzerindeki 
etkisi araştırıldı. Çalışmada hücre modelleri olarak PANC1 ve MIA PaCa-2; genetik 
baskılama yöntemi olarak siRNA ve farmakolojik hedefleme olarak PFKFB3 için 
AZ PFKFB3 26 (AZP3-26) ve ODC1 için diflurometilornitin (DFMO) kullanıldı.
qPCR, Western blot, F2,6BP ve metabolik analizler PDAK hücrelerinde PFKFB3 ve 
ODC1'nin birbirlerinin aktivitelerini düzenleyebildiğini gösterdi. PFKFB3 ve ODC1 
aktivitelerinin siRNA ve özgün kimyasal inhibitörlerle birlikte baskılanması PDAK 
hücrelerinin proliferasyonunu tekli baskılamalara göre daha yüksek oranda azalttı. 
PFKFB3 ve ODC1 aktivitelerinin AZP3-26 ve DFMO ile inhibisyonu tekli 
kullanımlara göre her iki hücre hattının yumuşak agarda büyüme ve koloni oluşturma 
kapasitelerini önemli oranda düşürdü. Ayrıca PANC1 hücrelerinde, AZP3-26 ve 
DFMO'un birlikte kullanımı, tekli kullanımlara göre, hücrelerin Matrijel invazyon 
kapasitesini daha anlamlı olarak azalttı. Bu tez çalışması kapsamında elde edilen 
veriler; metabolik agresifliği ve plastisitesi ile öne çıkan PDAK tümörlerinde 
PFKFB3 ve ODC1 aktivitelerinin baskılanmasının in vitro olarak tekli inhibisyonlara 
göre daha kuvvetli anti-onkojenik etkiye sahip olabileceğini göstermektedir.

Abstract:
The 5-year survival rate for pancreatic cancer is approximately 6-8%, and 
new treatment approaches are needed. Activating mutations of the KRAS gene are 
found in more than 90% of pancreatic ductal adenocarcinomas (PDAC), which 
constitute the majority of pancreatic cancers. KRAS activation causes PDAC cells to 
develop unique metabolic dependencies. Studies show that KRAS increases the 
activity of glycolysis and polyamine biosynthesis pathways. In this thesis study; the 
effect of single and combined targeting the glycolytic glycolytic regulator 6-
phosphoructo-2-kinase/fructose-2,6-bisphosphatase-3 (PFKFB3) and the polyamine 
biosynthesis pathway rate-limiting enzyme ornithine decarboxylase (ODC1) using 
genetic and pharmacological approaches on the metabolic, proliferative and 
oncogenic potential of mutant KRAS bearing PDAC cell models. PANC1 and MIA 
PaCa-2 were used as cell models; siRNA was used as a genetic suppression method 
and AZ PFKFB3 26 (AZP3-26) for PFKFB3 and difluromethylornithine (DFMO) for 
ODC1 were used as pharmacological targeting. qPCR, Western blot, F2,6BP and 
metabolic analyzes showed that PFKFB3 and ODC1 could regulate each other's 
activities in PDAK cells. Co-suppression of PFKFB3 and ODC1 activities with 
siRNA and specific chemical inhibitors reduced the proliferation of PDAK cells 
more than single suppressions. Inhibition of PFKFB3 and ODC1 activities with 
AZP3-26 and DFMO significantly reduced the growth and colony formation 
capacities of both cell lines in soft agar compared to single use. Additionally, in 
PANC1 cells, the combined use of AZP3-26 and DFMO reduced the Matrigel 
invasion capacity of the cells more significantly than single use. Data obtained within 
the scope of this thesis study suggest that combined targeting of PFKFB3 and ODC1 
activities in PDAC tumors, which are known to exhibit elevated metabolic 
aggressiveness and plasticity, may have a stronger anti-oncogenic effect than single 
inhibitions in vitro.