Gallik asit ve olaparib kombinasyon tedavisinin olaparibe dirençli kanser hücrelerindeki antineoplastik etkisinin araştırılması
Investigation of the antineoplastic effect of gallic acid and olaparib combination therapy on olaparib-resistant cancer cells
Yazar: AYŞE BÜŞRA USCA
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET KADİR ERDOĞAN
Bingöl Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyoloji = Biology ; Genetik = Genetics ; Onkoloji = Oncology
Dizin: Anjiyogenez = Angiogenesis ; Apoptozis = Apoptosis ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Olaparib = Olaparib ; Tanenler = Tannins

Özet:
Kanser, günümüzde en tehlikeli hastalıklardan birisidir ve dünya üzerindeki en önemli ölüm sebepleri arasında yer almaktadır. Kanserin klinik tedavisinde kullanılan kemoterapotik ajanlar ciddi yan etkilere sahiptir. Ayrıca bu ajanlara karşı gelişen kazanılmış ilaç direnci, kanser ile mücadelenin önündeki en büyük engellerdendir. Bu kemoterapotiklerin bitkisel fenolik bileşiklerle kombine olarak kullanımları, yan etkilerin azaltılmasını veya ortadan kaldırılmasını ve kazanılmış ilaç direncine karşı etkili olmasını sağlayabilmektedir. Bitkilerin ana biyoaktivite kaynağı olan fitokimyasallar, insan sağlığı üzerinde antikarsinojen, antimutajen, antiproliferatif, antioksidan, antimikrobiyal, nöro ve kardiyo-protektif etkilere sahiptirler. Tedaviye destek olmaları, toksik olmamaları, çok hedefli olmaları ve genellikle ilaçlarla sinerjik etki göstermeleri, doğal terapötikleri çok önemli kılmaktadır. 
Bu çalışmada, küçük molekül PARP inhibitörü olarak klinik öncesi ve klinik araştırmalarda başarılı sonuçlar sağlayan olaparib ile fenolik bir bileşik olan gallik asidin mono- ve kombine-terapotik antikanser etkileri, olaparibe karşı direnç kazandırılmış U2OS insan osteosarkoma hücrelerinde (U2OS-PIR) incelendi. Parental U2OS ve U2OS-PIR hatları artan konsantrasyonlarda olaparib ve gallik asit ile tedavi edildi ve sitotoksik etki WST-1 hücre canlılığı analizi ile ölçüldü. IC50 dozları belirlenen olaparib ve gallik asitin sinerjistik etkisi kombine tedavi ile belirlendi. Koloni sağkalımı deneyi ile olaparib ve gallik asit kombinasyonunun kanser hücrelerinin koloni oluşturma kapasitelerini baskılama potansiyeli ortaya konuldu. Gallik asit ve olaparib ile mono- ve kombine-olarak tedavi edilen U2OS-PIR hücrelerindeki apoptotik etki Akridin oranj/etidyum bromür ikili boyama yöntemi ile, anti-anjiyogenik etki VEGF ELISA yöntemi ile, DNA hasarı ve apoptotik sinyal yolaklarındaki proteinlerin ekspresyonları üzerine olan etki ise Western blot yöntemi ile analiz edildi.
Bu çalışmadan elde edilen bulgular, gallik asitin olaparib direncine karşı özellikle kombine tedavide hücrelerin canlılığını ve koloni sağkalımlarını baskıladığını, anjiyogenezi inhibe ettiğini, cPARP, Bcl-2 ve Bax gibi apoptozla ilişkili proteinleri regüle ederek hücrelerde DNA hasarı ve apoptoza neden olduğunu göstermektedir. Bu bulgular, gallik asitin kazanılmış ilaç direncine karşı terapötik etkinliği artıran bir bileşik olarak göz önünde bulundurulması gerektiğini ortaya koymaktadır.

Abstract:
Cancer is one of the most dangerous diseases today and is among the most important causes of death in the world. Chemotherapeutic agents used in the clinical treatment of cancer have serious side effects. In addition, acquired drug resistance against these agents is one of the biggest obstacles to the fight against cancer. The use of these chemotherapeutics in combination with herbal phenolic compounds can reduce or eliminate side effects and be effective against acquired drug resistance. Phytochemicals, which are the main source of bioactivity of plants, have anticarcinogen, antimutagen, antiproliferative, antioxidant, antimicrobial, neuro and cardio-protective effects on human health. The fact that they support treatment, are non-toxic, multi-targeted, and generally have a synergistic effect with drugs makes natural therapeutics very important.
In this study, the mono- and combined-therapeutic anticancer effects of olaparib, which is a small molecule PARP inhibitor with successful results in preclinical and clinical studies, and gallic acid, a phenolic compound, were investigated in U2OS human osteosarcoma cells (U2OS-PIR) resistant to olaparib. Parental U2OS and U2OS-PIR lines were treated with increasing concentrations of olaparib and gallic acid, and the cytotoxic effect was measured by WST-1 cell viability assay. The synergistic effect of olaparib and gallic acid, which IC50 doses were determined, was determined by combined treatment. The colony survival assay demonstrated the potential of the combination of olaparib and gallic acid to suppress the colony forming capacity of cancer cells. Apoptotic effect in U2OS-PIR cells treated mono- and combined-with gallic acid and olaparib by acridine orange/ethidium bromide dual staining assay, anti-angiogenic effect by VEGF ELISA method, and the effect on DNA damage and expression of proteins in apoptotic signaling pathways was analyzed by western blot method.
The findings of this study show that gallic acid suppresses cell viability and colony survival, inhibits angiogenesis, and causes DNA damage and apoptosis in cells by regulating apoptosis-related proteins such as cPARP, Bcl-2 and Bax, especially in combination therapy against olaparib resistance. These findings suggest that gallic acid should be considered as a compound that enhances therapeutic efficacy against acquired drug resistance.