Akciğer kanseri tedavisinde biyobelirteç adayları olarak circular RNA'ların tanımlanması
Identification of circular RNAS as biomarker candidates in LUNG cancer treatment
Yazar: BÜŞRA APAYDIN
Danışman: DOÇ. DR. AYŞE CANER
Ege Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Temel Onkoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Onkoloji = Oncology
Dizin: Akciğer hastalıkları = Lung diseases ; Akciğer neoplazmları = Lung neoplasms ; Biyobelirteçler-tümör = Biomarkers-tumor ; Karboplatin = Carboplatin ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Pemetreksed = Pemetrexed ; RNA = RNA

Özet:
Akciğer kanseri, dünya çapında en sık görülen malignite olup, kanser ölümlerinin en önde gelen nedenleri arasında yer almaktadır. Günümüzde akciğer kanseri tedavisinde cerrahi, radyoterapi ve kemoterapi rejimlerinin çeşitli kombinasyonlarıyla multimodal bir yaklaşım uygulanmaktadır. Kanserin kompleks bir mekanizmaya sahip olması hem hastalığın tanısında hem de tedavi yönetiminde yetersizliklere ve zorluklara neden olmaktadır. Bu nedenle hastalığın erken tanısında ve tedavi takibinde kullanılabilecek biyobelirteçlere önemli bir oranda gereksinim bulunmaktadır. Halkasal RNA (circRNA)'lar gen ekspresyon düzenlenmesinde ve biyolojik mekanizmaların gelişiminde önemli rol oynamaktadır. Aynı zamanda circRNA'ların, 3′ ve 5′ polar uçları olmayan kovalent olarak kapalı dairesel ve RNAaz enzimlerine dirençli bir yapıları bulunmaktadır. Bu özellikleri nedeniyle vücut dokularında ve sıvılarında stabil olarak bulunabilirler. Bu nedenle kanserin teşhisinde, terapötik yanıtın izlenmesinde ve prognoz takibinde potansiyel biyobelirteçlerdir. Tez çalışmamızda, akciğer kanseri tedavisinde circRNA moleküllerinin ekspresyon düzeylerini araştırarak biyobelirteç olma potansiyeli taşıyanların tanımlanması amaçlanmıştır. Bunun için küçük hücreli olmayan akciğer kanseri hücre hattı olan A549 hücreleri kullanılmıştır. Bu hücre hattında karboplatin ve pemetrekset ilaç tedavisi uygulanarak 169 circRNA'nın ekspresyon seviyeleri ve bu seviyelerdeki değişiklikler araştırılmıştır. Öncelikle bu ilaçların sitotoksite testleri yapılarak IC50 değerleri tespit edilmiş ve A549 hücre hattında tek tek ve kombine tedavi uygulanmıştır. İlaç uygulaması sonrası elde edilen hücrelerden total RNA izolasyonu ve cDNA sentezi gerçekleştirilmiştir. Tasarlanan primer dizileri ile RT-qPCR yöntemiyle hedef circRNA genlerinin ekspresyon miktarları belirlenmiştir. Sonuç olarak karboplatin, pemektekset ve kombine ilaç uygulamaları akciğer kanser hücrelerinde bulunan bazı circRNA'ların ekspresyon seviyelerinde değişiklik yaparken, bazı circRNA'lar tedavi sonrası eksprese olmuşlardır. Özellikle tedavi takibinde ve yönetiminde bazı circRNA'ların biyobelirteç adayları olabilme potansiyelleri tespit edilmiştir. Bu circRNA adayları üzerinde detaylı incelemeler yapılması, in vivo ve insan örnekleri ile desteklenmesi gerekmektedir.

Anahtar Kelimeler; Akciğer Kanseri; Biyobelirteç; circRNA; Karboplatin; Pemetrekset

Abstract:
Lung cancer is the most common malignancy and among the leading cause of cancer death worldwide. Currently, a multimodal approach is used in the treatment of lung cancer with combinations of surgery, radiotherapy and chemotherapy regimens. The fact that cancer has a complex mechanism causes inadequacies and difficulties both in the diagnosis of the disease and the management of treatment. Therefore, there is an important need for biomarkers that can be used in the early diagnosis of the disease and in the follow-up of treatment. Circular RNAs (circRNAs) play an important role in regulation of gene expression and development of biological mechanism. In addition, circRNAs have a covalently closed circular structure that lacks 3′ and 5′ polar ends and is resistant to RNAase enzymes. Due to these properties, they can be found stably in body tissues and fluids. Therefore, they can be potential biomarkers in the diagnosis, monitoring of therapeutic response and prognosis of cancer. In our thesis study, it was aimed to investigate the expression levels of circRNA molecules in the treatment of lung cancer and to determine those that have the potential to be biomarkers. For this, non-small cell lung cancer cell line, A549 cells, were used. The expression levels of 169 circRNAs and the changes in these levels were investigated by applying carboplatin and pemetrexed treatment in this cell line. First, cytotoxicity tests of these drugs were performed and IC50 values were determined, and individual and combined treatments were applied in the A549 cell line. Total RNA isolation and cDNA synthesis were performed from the cells obtained after drug administration. Expression levels of circRNA genes were determined by RT-qPCR method with the designed primer sequences. As a result, while carboplatin, pemetrexed, and combined drug applications changed the expression levels of some circRNAs in lung cancer cells, some circRNAs were expressed only after treatment. In treatment follow-up and management, some circRNAs have been identified as potential biomarker candidates. Further studies on these circRNA candidates need to be performed and supported by in vivo and human studies.

Keywords; Lung Cancer, Biomarker, CircRNA, Carboplatin, Pemetrexed