Kumarin ve türevinin kolorektal kanser hücre hattı üzerine sitotoksik, genotoksik ve apoptotik etkileri; In vitro çalışma
Cytotoxic, genotoxic and apoptotic effects of coumarin and its derivative on colorectal cancer cell line; In vitro study
Yazar: HAKAN BEYAZTAŞ
Danışman: DOÇ. DR. ERAY METİN GÜLER
Sağlık Bilimleri Üniversitesi / Hamidiye Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı / Tıbbi Biyokimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Kimya = Chemistry ; Onkoloji = Oncology

Özet:
Amaç: Kolorektal kanser (KK), kolon veya rektum astarındaki sağlıklı hücrelerin anormal bir veya birden çok mekanizmanın kontrolden çıkarak tümör adı verilen bir kitle oluşturmasıyla ortaya çıkar. Kumarinler ve türevleri, pıhtılaşma önleyici, anti-enflamatuvar, anti-oksidan, anti-tümör, anti-viral ve enzim inhibisyonu gibi çeşitli biyoaktif özellikler gösterir. Bu çalışmanın amacı kumarin ve kumarin türevi 7-dietilamino-4-klorometilkumarin (7D4K) bileşiklerinin CCD-18Co ve LoVo hücre hatları üzerindeki etkilerini incelemek ve anti-kanser potansiyelini araştırmaktır.
Gereç ve Yöntem: Kumarinden 7D4K sentezlendi ve yapı tayini yapıldı. Moleküler kenetlenme çalışmaları ve hücre kültürü çalışmaları yapılarak, kumarin ve 7D4K'nin KK hücre hattında anti-kanser etkileri incelendi. Sitotoksisite testi için luminometrik ATP yöntemi kullanıldı. DNA hasarı için Comet assay yöntemi, apoptoz testi için Akridin Turuncusu/Etidyum Bromür (AT/EB) çift boyaması, hücre içi kalsiyum (iCa2+) düzeyleri, mitokondriyal membran potansiyeli (MMP) ve hücre içi reaktif oksijen türleri (iROS) için florometrik yöntemler, hücre içi glutatyon (GSH) düzeyleri için luminometrik yöntem kullanıldı. 
Bulgular: Yeni bir kumarin türevi olan 7D4K sentezlendi ve karakterize edildi. Moleküler yerleştirme çalışmaları, 7D4K'nin kanserle ilişkili proteinlerle etkileşimlerini gösterdi. 7D4K, LoVo ve CCD-18Co hücre dizilerinde doza bağımlı sitotoksik etkiler gösterdi. Her iki bileşik de DNA hasarına neden oldu ve apoptoz indüksiyonu gözlendi. Bileşikler, iROS ve iCa2+ seviyelerini yükseltirken, GSH ve MMP seviyelerini düşürmüştür.
Sonuç: 7D4K, LoVo hücre hattında anti-kanser potansiyeli gösterdi. Bu çalışma, kumarin üzerine yapılan in vitro çalışmaları göz önünde bulundurarak, 7D4K bileşiğinin gelecekteki araştırmalara değerli bir katkı sağlayabileceğini göstermektedir.

Abstract:
Aim: Colorectal Cancer (CRC) occurs when healthy cells in the lining of the colon or rectum grow out of control by one or more abnormal mechanisms to form a mass called a tumor. Coumarins and their derivatives show various bioactive properties such as anticoagulant, anti-inflammatory, anti-oxidant, anti-tumor, anti-viral, and enzyme inhibition. The aim of this study was to investigate the effects of coumarin and coumarin derivative 7-diethylamino-4-chloromethylcoumarin (7D4K) compounds on CCD-18Co and LoVo cell lines and to investigate their anti-cancer potential.
Materials and Methods: 7D4K was synthesized from coumarin and structure determination was performed. Molecular docking and cell culture studies were performed to investigate the anti-cancer effects of coumarin and 7D4K in the CRC cell line. The luminometric ATP method was used for the cytotoxicity test. Comet assay method was used for DNA damage, Acridine Orange/Ethidium Bromide (AT/EB) double staining for apoptosis test, fluorometric methods for intracellular calcium (iCa2+) levels, mitochondrial membrane potential (MMP) and intracellular reactive oxygen species (iROS), luminometric method for intracellular glutathione (GSH) levels. 
Results: A novel coumarin derivative, 7D4K, was synthesized and characterized. Molecular docking studies showed interactions of 7D4K with cancer-related proteins. 7D4K showed dose-dependent cytotoxic effects in LoVo and CCD-18Co cell lines. Both compounds caused DNA damage and induction of apoptosis was observed. The compounds increased iROS and iCa2+ levels and decreased GSH and MMP levels.
Conclusion: 7D4K demonstrated potential anti-cancer activity in the LoVo cell line. Considering the in vitro studies conducted on coumarin, introducing the 7D4K compound could provide a valuable contribution to future research in the field.