PANC-1 hücre hattında ibandronat sodyumun antiproliferatif ve apoptotik etkilerinin epigenetik mekanizmalar hedeflenerek incelenmesi
Investigation of the antiproliferative and apoptotic effects of ibandronate sodium on PANC-1 cell line by targeting epigenetic mechanism
Yazar: ABDULLAH BARS
Danışman: PROF. DR. AYŞE TANSU KOPARAL ; PROF. DR. BERRİN TÜYLÜ
Eskişehir Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Moleküler Biyoloji Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Pankreas kanseri kanserle ilişkili ölümlerin arasında ilk dörtte yer alan, tedavisi güç olan bir kanser türüdür. Pankreas kanserlerinin çoğunda mutant KRAS mutasyonları tespit edilmiştir. KRAS'ın plazma zarının iç yüzeyine yerleşmesi işlevleri için gereklidir. Bu da farnezilasyon olarak bilinen bir dizi translasyon sonrası modifikasyon ile başarılır. Mevalonat yolağı farnezilasyon için çeşitli metabolitler sağlamaktadır. İbandronat sodyum (İBAN), mevalonat yolağında anahtar rol oynayan farnezil pirofosfat sentaz (FPPS)'ı inhibe etmektedir. Bu tez çalışmasında İBAN'ın pankreas kanseri hücre hattı olan PANC-1 üzerindeki sitotoksik ve apoptotik etkileri, epigenetik mekanizmalardan DNA metilasyonu hedeflenerek ortaya konmuştur. İBAN'ın PANC-1 hücre hattında konsantrasyon ve zamana bağlı olarak güçlü sitotoksik etkiler yarattığı MTT testiyle belirlenmiştir. İBAN'ın apoptotik etkileri ise RT-qPCR ve western blot yöntemleriyle gösterilmiştir. Sonuçlar İBAN'ın FPPS'i inhibe ettiğini ve RAS proteinlerinin işlevi için gerekli olan farnezilasyonu engellediğini göstermiştir. İBAN'ın zaman ve konsantrasyon bağımlı olarak PANC-1 hücre hattında bir epigenetik düzenleyici olan DNA metiltransferaz1 (DNMT1) ifadesini anlamlı derecede azalttığı; fas, kaspaz-3 ve kaspaz-8 protein miktarını kontrol grubuna oranla anlamlı derecede artırarak apoptozu başlattığı gösterilmiştir. Elde edilen sonuçlar, İBAN'ın tek başına ya da diğer ajanlarla kombine şekilde pankreas kanseri tedavisinde kullanılabileceğini göstermektedir.

Abstract:
Pancreatic Cancer ranks as fourth common type of cancer which ends up with cancer-related deaths and it is also a complicated type to treat. Mutant KRAS mutations have been idenfied in most pancreatic cancers. Localization of KRAS to the inner surface of the plasma membrane is essential for its functions. This is achieved through a series of post-translational modifications known as farnesylation. The mevalonate pathway provides a variety of metabolites for farnesylation. Ibandronate sodium (IBAN) inhibits farnesyl pyrophosphate synthase, which plays a key role in the mevalonate pathway. This thesis revealed, the cytotoxic and apoptotic effects of ibandronate sodium, a nitrogen-containing bisphosphonate, on the pancreatic cancer cell line PANC-1 by targeting DNA methylation from epigenetic mechanisms. It was determined by MTT test that ibandronate sodium caused strong cytotoxic effects on PANC-1 cell line depending on concentration and time. The apoptotic effects of ibandronate were demonstrated by RT-qPCR and western blot methods. It was demonstrated that it inhibits farnesylation which is necessary for the function of RAS proteins. Ibandronate significantly decreased DNMT1 gene expression on PANC-1 cell line in a time and concentration dependent. It was also significantly initiated apoptosis compared to the control group by increasing the amount of fas, caspase-3 and caspase-8 proteins levels. All these evidences indicate that ibandronate can be used alone or in combination with other agents in the treatment of pancreatic cancer.