Katı tümörlerde yüksek antitümör etkinliği gösterilmiş monoklonal antikorlarla yeni nesil kimerik antijen reseptör tasarlanmasında biyoinfortmatiksel yaklaşımın araştırılması
Researtching a bioinformatical appoach for desingning a new generation of chimeric antigen receptor with high antitumorous activity monoclonal antibodies in solid tumors
Yazar: DİLARA ŞAHAN KHANKISHIYEV
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ CİHAN TAŞTAN
Üsküdar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoloji Ana Bilim Dalı / Moleküler Biyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyoistatistik = Biostatistics ; Biyoloji = Biology ; Moleküler Tıp = Molecular Medicine
Dizin: Antikorlar-monoklonal = Antibodies-monoclonal ; Genetik yapı = Genetic structure ; Neoplazmlar = Neoplasms

Özet:
Kanser vücudun herhangi bir bölümünü etkileyerek, hücrelerin anormal ve kontrolsüz bir şekilde büyümesi sonucunda oluşan   geniş bir hastalık grubu için kullanılan terimdir. Maling (kötü huylu)  tümörler her yıl yükselen yıllık insidans ve yüksek ölüm sunuçları ile ciddi küresel sağlık sorunu meydana getirmektedir. Kanser immünoterapi tedavisi; bağışıklık sistemi hücreleri olan sitotoksik T- lenfositler, makrofajlar, doğal katil hücreler (NK), dentritik hücreler, virüs, bakteri gibi vücutda oluşabilen atipik hücreleri yok ederek immün sistem hücrelerinin aktifleşmesi ve etkilerinin güçlendirilmesi yoluyla yapılan tedavidir. Bazı hastalarda etkinlik göstermesine rağmen tümör immünoterapisi birçok hastada ve farklı tümör çeşitlerinde etkinlik göstermemektedir. Kimerik antijen reseptörü (CAR), T hücreleri immünoterapi için kullanılan uyarlanılabilen bir hücre tedavisi şeklidir. Solid tümörler genellikle kis veya  sıvı  alan içermeyen anormal doku kitleleridir. Solid  tümörler  için uygulamada kullanılan tedavi yöntemleri  arasında cerrahi yöntemler, kemoterapik yöntemler, radyoterapi, adjuvan ve neoadjuvan yöntemler,  hedefe yönelik tedavi ve immünoterapi gibi kanser türlerine göre tedavi yöntemleri  bulunmaktadır. İmmünoterapi ve özellikle CAR-T tedavi son yıllarda gelişme göstermektedir. Ancak solid tümörler üzerindeki etkinsizliği hala araştırılmaktadır. CAR-T hücre immünoterapisinde katı tümörlerin karmaşık biyolojik özelliği, belirli hedeflerinin olmaması, tümör mikro çevresinin inhibisyonu, CAR-T hücrelerinin hedef arama bariyerleri, CAR-T hücrelerinin farklılaşması ve tükenmesi, immün kontrol noktalarının inhibisyonu, tümör antijen heterojenitesi gibi CAR-T hücre immünoterapisinin  solid tümörlerde etkinliği ve mekanizması, solid tümörler üzerindeki tedavi  engelleri arasındadır. Solid tümörlerde CAR-T hücrelerinin etkinliğini engelleyen etmenler ve bunların mekanizmasının araştırılması hala devam etmektedir. Bu yüksek lisans tez çalışmasında solid tümörlere etki edebilecek yeni nesil CAR –T hücrelerinin tasarlanması için gelecek çalışmalara alt yapı oluşturulmuştur. Çalışmamızda 14 solid tümör üzerinde antikor/klon etkinliği bulunmuş olup yeni nesil CAR tasarımlarının yapılabileceği  klinik  ve deneysel çalışmalara alt yapı oluşturabilecek verilerin elde ettiğimiz sonucuna ulaştık. CD (yüzey farklılaşma antijeni) adlandırma sistemi; fare, rat ve insanlarda lökosit antijenlerinin isimlendirilmesinde kullanılan  ortak bir adlandırma yöntemidir. CAR-T hücreleri tasarımı oluşturmak için  yaklaşık  363 CD olduğu düşünülen ve  222 CD  T lenfositleri  araştırılarak tümü analiz edilmiş olup fonksiyonları değerlendirilerek bu dizileri bir araya getiren bir veri tabanı oluşturulması amaçlanmıştır. Biyoinformatik araçlar kullanılarak katı tümöre yüksek antijen oranı araştırılmış ve antikor etkinliği sağlayabilecek molekül domainleri CAR-T kombinasyonları oluşturulması sonucuna ulaşılmıştır. Bulduğumuz sonuçlara göre 14 katı tümöre etki eden antikor/klon etkinliği bulunmuştur. Bu sonuca göre yaklaşık  katı tümöre etki edebilecek yeni nesil CAR-T hücre tasarımın yapılabileceği gösterilmiştir. Terapötik kanser tedavisinde CAR-T hücrenin etkin olarak tüm kanser türlerinde kullanılabilmesine alt yapı oluşturulmuştur.

Abstract:
Cancer is a term used for a large group of diseases that can affect any part of the body. Malignant tumors pose a serious global health problem with their increasing annual incidence and high mortality rates. Cancer immunotherapy; It is a form of treatment made by activating and strengthening the effects of immune system cells that destroy bacteria, viruses and atypical cells in the body, such as macrophages, natural killer (NK) cells, cytotoxic T-lymphocytes, dendritic cells, which are immune system cells. Although it is effective in some patients, tumor immunotherapy does not show effectiveness in many patients and different types of tumors. Chimeric antigen receptor (CAR) is a form of adaptive cell therapy used for T cells immunotherapy. Solid tumors are abnormal tissue masses that usually do not contain areas of cyst or fluid. Current treatment approaches for solid tumors include surgery, chemotherapy, radiotherapy, targeted therapy, and immunotherapy. Immunotherapy, and especially CAR-T treatment, has been developing in recent years. However, its ineffectiveness on solid tumors is still being investigated. In CAR-T cell  immunotherapy, the complex biological feature of solid tumors, lack of specific targets, inhibition of tumor microenvironment, CAR-T cells target-seeking barriers, differentiation and depletion of CAR-T cells, inhibition of immune checkpoints, tumor The efficacy and mechanism of CAR-T cell immunotherapy in solid tumors, such as antigen heterogeneity, are among the treatment barriers on solid tumors. The factors that inhibit the efficacy of CAR-T cells in solid tumors and their mechanisms are still being investigated. In this master's thesis, the infrastructure for future studies has been established to design new generation CAR-T cells that can affect solid tumors. In our study, antibody/clone activity was found on 14 solid tumors, and we reached the conclusion that we obtained  data that can form the basis for clinical and experimental studies in which new generation CAR designs can be made. CD (surface differentiation antigen) system; It is a naming method used for naming leukocyte antigens in humans, mice and rats. In order to create the CAR-T cells design, 222 CD T lymphocytes, which are thought to be approximately 363 CDs, were searched and analyzed, and it was aimed to create a database that brings these sequences together by evaluating their functions. Using bioinformatic tools, high antigen ratio to solid tumor was investigated and it was concluded that CAR-T combinations of molecular domains that can provide antibody activity were created. According to the results we found, antibody/clone activity affecting 14 solid tumors was found. According to this result, it has been shown that a new generation CAR-T cell design can be made that can affect approximately 1.190 solid tumors. Infrastructure has been established so that CAR-T cell can be used effectively in all types of cancer in therapeutic cancer treatment.