Tiroid kanserinde Maackia amurensis lektin uygulamasıyla oluşan etkilerin moleküler mekanizmasının araştırılması
Investigation of molecular mechanism of the effects occuring with Maackia amurensis lectin treatment on thyroid cancer
Yazar: SUNA BEKTAŞ
Danışman: PROF. ENGİN KAPTAN
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Moleküler Biyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Lektinler; serbest şekerlerle, polisakkaritlerin şeker bakiyeleriyle, glikoproteinlerle ve glikolipitlerle geri dönüşümlü olarak bağlanabilen ve hemen hemen bütün organizmalarda bulunan oldukça önemli görevlere sahip biyoaktif moleküllerdir. Fitohemaglutinin olarak da bilinen bitki lektinlerinin biyolojik özellikleri, normal ile malign hücreler üzerindeki etkileri ve bu etkilerin altında yatan moleküler mekanizmalar pek çok araştırmaya konu olmuştur. Amur ağacı bitkisinden elde edilen Maackia amurensis leukoagglutin (MAL)'nin anaplastik tiroid kanserinin tümörijenik ve malignant kabiliyetlerini azalttığı bilinmesine karşın, bu etkilerin moleküler mekanizması henüz aydınlatılmamıştır. Çalışmamızda, MAL'nin anaplastik tiroid kanser hücrelerinde meydana getirdiği anti-tümöral etkinin ortaya çıkmasında rol alan olası moleküler mekanizmaların araştırılması planlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda, 0,25 µM konsantrasyonda 24 saat boyunca MAL uygulanmış 8505C anaplastik tiroid kanser hücrelerinden izole edilen total RNA izolatlarından elde edilen cDNA kütüphaneleri kullanılarak Illumina yeni nesil dizileme teknolojisiyle tüm transkriptom analizi yapılmıştır. Elde ettiğimiz sonuçlar, MAL uygulamasının anaplastik tiroid kanser hücrelerinde LGR5, GPC5, PTGFR, CHFR, CTNNA3 gibi kanserin tümörijenik ve malign karakteri ile ilgili genlerin ekspresyonunda kontrol grubuna göre anlamlı değişiklikler olduğunu göstermiştir. Bulgularımız MAL uygulanmasıyla ekspresyon örüntülerinde değişiklik saptanan genlerin; gelişim, proliferasyon, kök hücre kontrolü ve karsinogenezde önemli bir sinyal iletim yolağı olan Wnt/β-katenin ile bağlantılı olduğu saptanmıştır. Bununla birlikte; hormonlara, mitojenlere, nörotransmitterlere, iyonlara, fotonlara ve diğer uyaranlara cevap olarak çeşitli hücre içi sinyalllemeyi düzenleyen G-protein aracılı reseptör sinyalleşme sürecinin etkilendiği de tespit edilmiştir. Elde ettiğimiz veriler, MAL'nin anaplastik tiroid kanserinin tümörijenik ve malign karakterinin baskılanması yönünde etkin bir biyoaktif molekül olduğunu ortaya koymaktadır. Dolayısıyla, bulgularımız MAL'nin anaplastik tiroid kanserinin tedavisinde kullanılabilecek aday molekül olarak önemli bir potansiyele sahip olduğuna dikkat çekmektedir. Ancak, MAL'nin anaplastik tiroid kanser hücreleri üzerindeki etkisi ile ilgili spesifik mekanizmaların aydınlatılması için bahsi geçen genlerin ve yolakların işlevselliğinin geleneksel yöntemlerle test edilmesi gerekmektedir.

Abstract:
Lectins are bioactive molecules and have highly important roles in various cellular process. They can bind specifically and irreversibly to free sugars and sugar residues of polysaccharides, glycolipids and glycoproteins and are found in almost all organisms. The biological properties of plant lectins known as phytohemagglutinin as well and their effects on normal and malignant cells and the underlying molecular mechanisms of the action have been subjected to many researches. Although it is known that Maackia amurensis leukoagglutin II (MAL), which is obtained from Amur Tree, decreases the tumorigenic and malignant capabilities of anaplastic thyroid cancer cells, the molecular mechanism of these action has not been known yet. In this study, it was planned to investigate the possible molecular mechanisms playing role in suppressing malignant and tumorigenic characteristics of anaplastic thyroid cancer cells through the treatment of MAL. For this purpose, whole transcriptome analysis was performed using Illumina next generation sequencing technology by using cDNA libraries obtained from total RNA isolates of 8505C anaplastic thyroid cancer cells treated with 0.25 µM MAL-II during 24 hours. Gene expression profile of MAL treated anaplastic thyroid cancer cells showed significant changes in the expression of various genes related to the tumorigenic and malignant characteristics of cancer cells such as LGR5, GPC5, PTGFR, CHFR, CTNNA3. Our findings indicated that the genes detected changings in expression patterns found to be associated with Wnt/β-catenin pathway, which is an important signal transduction pathway in development, proliferation, stem cell control and carcinogenesis. Besides, G-protein-mediated receptor signalling processes that regulate various intracellular signals in response to hormones, mitogens, neurotransmitters, ions, photons and other stimuli have also been found to be affected. Our data pointed out that MAL-II is an effective bioactive molecule for the suppression of the tumorigenic and malignant characteristics of anaplastic thyroid cancer. In addition, our findings indicate that MAL-II has a significant potential for candidate molecules that can be used in the treatment of anaplastic thyroid cancer. However, in order to elucidate specific mechanisms for the effect of MAL on anaplastic thyroid cancer cells, the functionality of the related genes and pathways needs to be tested by conventional methods.