Seranib-2'nin akciğer kanseri hücre dizileri üzerindeki sitotoksik ve apoptotik etkilerinin belirlenmesi
Determination of cytotoxic and apoptotic effects of Ceranib-2 on lung cancer cell lines
Yazar: MERVE YILDIZ
Danışman: DOÇ. DR. AYŞE PINAR ÖZTOPCU VATAN
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Moleküler Biyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Kanser hücrelerinde sfingolipid metabolizmasının ikincil habercilerinden olan seramid molekülünün miktarındaki artışın hücre bölünmesini durdurduğu ve apoptozun indüklenmesinde rol oynadığı daha önce yapılan çalışmalarla farklı hücre hatlarında gösterilmiştir. Seranib-2 seramidaz enzim inhibitörü olarak sentezlenen hücrede seramid miktarında artışa neden olan bir ajandır. 

Çalışmada ilk olarak seranib-2'nin ve pozitif kontrol olarak seçilen karboplatinin 1, 5, 10, 25, 50, 75 ve 100 µM dozlarının hücre çoğalması üzerindeki etkileri MTT yöntemiyle araştırılmıştır. Seranib-2'nin A549 hücrelerinde 24 ve 48 saatteki IC50 değerleri sırasıyla, 22 ve 18 μM; H460 hücrelerinde ise 8 ve 3 μM olarak hesaplanmıştır. Karboplatinin ise sadece H460 hücrelerinde 48 saatlik uygulamasında IC50 değeri 55 µM olarak hesaplanmıştır.  Ardından her iki hücre hattında da seranib-2 ve karboplatin dozları 1:1 oranında kombine olarak uygulanmıştır. A549 hücrelerinde 24 saatte tüm dozlarda antogonistik etki, 48 saatte 1 ve 5 µM dozları dışında kalan diğer dozlarda sinerjistik etki görülmüştür. H460 hücrelerinde ise 24 saatte 10 ve 25 µM dozlarında sinerjistik etki görülürken, diğer dozlarda ve 48 saat uygulamalarında antogonistik etki gözlenmiştir. Seçilen seranib-2 dozlarının her iki hücrede DNA fragmentasyonunu arttığı, apoptotik fragmentasyonun nekrotik olana kıyasla daha fazla olduğu belirlenmiştir. H460 hücrelerinde seramidaz enzimin doza bağlı olarak seranib-2 tarafından baskılandığı ELISA yöntemiyle belirlenmiştir. Son olarak seçilen seranib-2 dozlarının her iki hücre hattında da apoptotik süreçle ilgili CASP3, CASP9 ve BAX genlerinin ifadesini artırırken, BCL-2 geninin ifadesini azalttığı gözlenmiştir. 

Sonuç olarak; seranib-2 dozlarının KHDAK hücre hatlarında hücre canlılığını doza ve zamana bağlı olarak azalttığı ve apoptozu indüklediği, karboplatin ile birlikte kombine denendiğinde oluşturduğu antagonistik/sinerjistik etkileşim ilk kez tespit edilmiştir.

Abstract:
The increasing amount of ceramide, the secondary messenger molecule of sphingolipid metabolism, has been shown to play role in stopping cell division and inducing apoptosis in cancer cell lines by various studies. Ceranib-2 is an inhibitory agent which inhibits ceramidase activation and causes an increase in the amount of ceramide in cells.

In our research, first we investigated the antiproliferative effects of 1, 5, 10, 25, 50, 75 and 100 µM doses of ceranib-2 and carboplatin which is choosen as a positive control by MTT assay. The IC50 values of ceranib-2 for 24 and 48 h are; 22 and 18 μM on A549 cells respectively, 8 and 3 μM on H460 cells respectively. However carboplatin has an inhibitory effect (IC50= 55 µM) only on H460 cells by 48 h application. Then both compound were applied in 1:1 ratio for each drug doses as combination on both cell lines. In combination therapy, antagonistic effect at all doses in 24 h, synergistic effect at all doses except 1 and 5 µM for 48 h was observed in A549 cells. In H460 cells, synergism only at 10 and 25 µM for 24 h and antagonism for the rest of dose applications was observed for 24 and 48 h. Selected ceranib-2 doses have increased DNA fragmentation on both cell lines, apoptotic was greater than necrotic fragmentation. The inhibition of ceramidase enzyme activity by ceranib-2 in H460 cells was determined by ELISA assay. Finally, it is observed that the expression of apoptotic process related genes; CASP3, CASP9 and BAX were increased while BCL-2 was reduced by selected doses of ceranib-2 in both cell lines.

As a result, the inhibition effects on cell viability and apoptosis of ceranib-2 doses in a dose and time depended manner in NSCLC cell lines was determined for the first time. Also the antagonistic/synergistic interactions by combination with carboplatin were identified for the first time.