Hekzokinaz-2 inhibitörü ikarugamisin molekülünün meme kanseri tedavisinde etkinliğinin ve kanser metabolizmasındaki rolünün in vitro modelde test edilmesi
Investigation of the effects of hexokinase ii inhibitor ikarugamycin on in vitro breast cancer treatment and its role in cancer metabolism
Yazar: SERRA VİLDAN AKGÜL OBEİDİN
Danışman: PROF. DR. NESLİN EMEKLİ
İstanbul Medipol Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı / Biyokimya Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Biyokimya = Biochemistry
Dizin: Antikanser = Anticancer ; Meme kanseri =

Özet:
Hekzokinaz-2 (HK-2) hızla çoğalan kanser hücreleri için önemli bir enerji kaynağı olan glikolizin ilk basamağını   katalize ederek kanser hücrelerinin enerji kaynağını sağlar. Doku faktörü (DF), anjiyogenez ve kanser metastazındaki etkileri nedeniyle kanser prognozununda önemlidir. Bu çalışmada; HK-2 inhibitörü bir antibiyotik olan "Ikarugamisin"in (IKA) meme kanseri tedavisindeki etkileri MCF-7 ve MDA-MB 231 hücre hatlarında araştırılmıştır. IKA'nın biyoaktivasyonunu göstermek için her iki meme kanseri hücre hattında kontrol dışında 3 farklı tedavi grubu oluşturulmuştur (IKA, Sodyum Okzamat (NaOx) ve Paklitaksel (Ptx) ile tedavi). Çalışmamızda, IKA'nın biyolojik aktivasyonunu gen düzeyinde incelemek için qPCR, protein düzeyinde değerlendirmek için Western Blot, HK-2 ve laktik asid düzeylerini ölçmek için kolorimetrik analizler kullanılmıştır. DF aktivitesi protrombin zamanı (PTZ) testiyle, oksidatif stres seviyeleri oksidatif stres parametreleri ile ölçülmüştür. Tüm parametreler MCF-7 ve MDA-MB-231 hücre hatlarında gerçekleştirilmiştir. Çalışmamızın sonuçlarına göre; her iki hücre hattımız için IKA ile tedavi edilen gruplarda, kontrol grubuna kıyasla HK-2' yi qPCR (p<0,01; p<0,05), Western Blot (p<0,01) ve HK-2 enzim seviyelerinde) daha fazla inhibe ettiği (p<0,01) görülmüştür. Laktat değerleri için MCF-7 hücrelerindeki IKA tedavi grubu, NaOx tedavi grubu kadar yüksek etkinlik gösterirken (p<0,05); MDA-MB-231 hücre hattında istatistiksel bir fark göstermemiştir. DF ekspresyonları incelendiğinde hem MCF-7 hem de MDA-MB-231 hücre hatlarındaki IKA ve Ptx tedavi gruplarında protein ve gen seviyelerinde exspresyonların azaldığını,doku faktörü aktivasyon sürelerinin ise Ptx tedavi grupları en fazla olmak üzere (p<0,05) arttığı belirlenmiştir. Bu çalışmanın sonuçları, IKA'nın HK-2'yi hedef alarak kanser hücresi metabolizmasını bozduğunu göstermektedir. Laktat oluşumuna   etkisi ve DF ile ilişkili sinyal yollarında korelasyon potansiyeli IKA'nın, HK-2 inhibitörü olmanın yanında antikanserojen etkisinin de olduğunu düşündürmektedir.

Abstract:
Hexokinase-2 (HK-2) catalyzes the first step of glycolysis, which is an important energy source for rapidly proliferating cancer cells, and provides the energy source for cancer cells. Tissue factor (TF), is important in cancer prognosis due to its effects on angiogenesis and cancer metastasis. In this study; the effects of "Ikarugamycin" (IKA), an antibiotic inhibitor of HK-2, in the treatment of breast cancer were investigated in MCF-7 and MDA-MB 231 cell lines. In order to demonstrate the bioactivation of IKA, 3 different treatment groups were created in both breast cancer cell lines (treatment with IKA, Sodium Oxamate (NaOx) and Paklitaksel (Ptx)). In our study, qPCR was used to investigate the biological activation of IKA at the gene level, Western Blot was used to evaluate it at the protein level, and colorimetric assays were used to measure HK-2 and lactic acid levels. Tissue factor activity was measured by prothrombin time (PTZ) test, and oxidative stress levels were measured by oxidative stress parameters. All parameters were performed in MCF-7 and MDA-MB-231 cell lines. According to the results of our study, it was seen that for both of our cell lines, IKA-treated groups inhibited HK-2 more compared to the control group by qPCR (p<0.01; p<0.05), Western Blot (p<0.01) and HK-2 enzyme levels. For lactate values, the IKA treatment group in MCF-7 cells showed as high an efficacy as the NaOx treatment group (p<0.05); There was no statistical difference in the MDA-MB-231 cell line. When DF expressions were examined, it was determined that expressions decreased at protein and gene levels in IKA and Ptx treatment groups in both MCF-7 and MDA-MB-231 cell lines, while tissue factor activation times increased, most significantly in Ptx treatment groups (p<0.05). The results of this study show that IKA disrupts cancer cell metabolism by targeting HK-2. Its effect on lactate formation and the potential for correlation in DF-related signaling pathways suggest that IKA has anticarcinogenic effects in addition to being an HK-2 inhibitor.