Doksorubisin ve Omeprazol etken maddelerinin MCF-7 kanser hücre hattı üzerine eş etkin ve hücre zehirlenme etkilerinin araştırılması
The investigation of the synergetic and cytotoxic effects of the doxorubicin and omeprazole on the MCF-7 cancer cell line
Yazar: ŞEYMA SAĞIR
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ LÜTFİ TUTAR
Kırşehir Ahi Evran Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Genetik = Genetics ; Onkoloji = Oncology
Dizin: Apoptozis = Apoptosis

Özet:
Meme kanseri, dünya çapında kadınlar arasında en sık görülen malign hastalık türüdür. Gelişmekte olan ülkelerde son birkaç yılda bu tip kanser insidansında artış görülmüştür.  Günümüzde meme kanseri, kansere bağlı ölümlerin ikinci önde gelen nedenidir. Kanser tedavisinde mevcutta uygulanan tedavi yöntemleri yan etkiyi de beraberinde getirdiğinden yeni tedavi yöntemlerine ihtiyaç duyulmaktadır. Bu amaçla iki veya daha fazla ilacın kombine olarak kullanılması kanser tedavisinde etkili bir yol olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu çalışmada doksorubisin ve omeprazol etken maddeleri MCF-7 hücreleri üzerine tekli ve kombine şekilde doza ve zamana bağımlı uygulanmıştır. Kombine kullanımda terapötik etkiyi artırmak,  kemoterapötik ajana geliştirilen direnç ve yan etkileri azaltmak amaçlanmıştır. Doksorubisin, bir antrasiklin antibiyotiği olup tümör hücresi apoptozunu indüklemek için birçok kanserde yaygın olarak kullanılan bir antikanser ajandır.  Omeprazol ise gastrik proton pompası inhibitörü özelliğinde ilaçtır. MCF-7, meme kanseri çalışmalarında  yaygın olarak kullanılan hücre hattıdır. Bu çalışmanın amacı, anti kanser ajan doksorubisin ve proton pompası inhibitörü omeprazolün MCF-7 hücreleri üzerindeki ayrı ayrı ve kombine kullanımlarının hücreler üzerindeki sitotoksik ve sinerjetik etkinliklerini araştırmaktır. Ek olarak bu çalışma, proton pompası inhibitörünün meme kanserinde kullanılan sitotoksik ajanın etkinliğini artırıp artırmayacağını araştırmak için tasarlanmıştır. Bu sebeple etken maddelerin tekli ve kombine uygulanması sonucu MTT testi ile IC50 dozları belirlenmiştir. Ardından sinerjetik etki hesaplanarak qPCR deneyleri için RNA izolasyonu ve cDNA sentezi deneyi gerçekleştirilmiştir. Etken maddelerin apoptoz üzerindeki etkileri akış sitometri ile tespit edilmiştir. Doksorubisin ve omeprazol ayrı ayrı ve kombine kullanımının MCF-7 hücre hattı üzerindeki qPCR deneyi sonuçlarında anlamlı değişim gösteren mRNA'ların hangi yolakta rolü olduğu belirlenmiştir. MCF-7 meme kanseri hücre hattında apoptotik etkiye sebep olan proton pompası inhibitörünün sinyal yolaklarında gen ifade düzeyindeki etkileri gösterilmiştir. Sonuç olarak doksorubisinin antikanser etkinliğinin proton pompası inhibitörü ile arttığı gösterilmiştir. Kombine uygulamanın tekli uygulamaya göre hücreler üzerinde daha kuvvetli bir sitotoksik etki gösterdiği gözlemlenmiştir. Etken maddelerin tek başına ve kombine kullanımının hem doz artımı hem de zamana bağlı olarak apoptozisi indüklediği görülmüştür.

Abstract:
Breast cancer is the most common type of malignant disease among woman worldwide. In developing countries, the incidence of this type of cancer has increased in the last few years.  Today, breast cancer is second leading cause of cancer-related deaths. Since the current treatment methods used in cancer treatment bring side effects, new treatment methods are needed. For this purpose, the combined use of two or more drugs is an effective way of cancer treatment. In this study, doxorubicin and omeprazole were administered singly and in combination on MCF-7 cells in a dose and time dependent manner. Combined use aims to increase the therapeutic effec and reduce the resistance to chemotherapeutic agents and side effects. Doxorubicin, an anthracycline antibiotic, is an anticancer agent widely used in many cancers to induce tumor cell apoptosis. Omeprazole is a gastric proton pump inhibitor. MCF-7 is a cell line commonly used in breast cancer studies. The aim of this study was to investigate the cytotoxic and synergetic activities of the anticancer agent doxorubicin and the proton pump inhibitor omeprazole on MCF-7 cells, separately and in combination.  In addition, this study was designed to investigate whether a proton pump inhibitor could increase the efficacy of a cytotoxic agent used in breast cancer. For this reason, IC50 doses were determined by MTT assay as a result of single and combined administration of the active substances. Then, the synergetic effect was calculated and RNA isolation and cDNA synthesis assay for qPCR experiments were performed. The effects of active substances on apoptosis were determined by flow cytometry. It was determined in which pathway the mRNAs that showed significant chanes in the results of qPCR experiments on MCF-7 cell line using doxorubicin and omeprazole seperately and in combination were involved. The effects of proton pump inhibitor, which causes apoptotic effect in MCF-7 breast cancer cell line, were shown at gene expression level expression in signallingg pathways. As a result, it was shown that the anticancer efficacy of doxorubicin increased with proton pump inhibitor. Combined administration showed a stronger  cytotoxic effect on cells than single administration.