Telomeraz inhibitörü BIBR1532'nin meme kanseri ve meme kanseri kök hücrelerinde mikrorna profili üzerine etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of telomerase inhibitor BIBR1532 on microrna profile in breast cancer and breast cancer stem cells
Yazar: İREM YILDIRIM
Danışman: PROF. DR. ÇIĞIR BİRAY AVCI
Ege Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Kök Hücre Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Tıbbi Biyoloji = Medical Biology
Dizin: Epigenetik = Epigenetic ; Kök hücreler = Stem cells ; Meme kanseri =   ; Telomer = Telomere ; Telomeraz = Telomerase

Özet:
Meme kanseri kadınlarda her yıl artan morbiditeye sahip, en sık görülen kanser türüdür. Kanser hastası kadınların üçte biri meme kanseri hastasıdır. Görülme sıklığı fazla olmasına karşın günümüzde meme kanserinin kesin bir tedavisi bulunmamaktadır. Bunun nedeni meme kanserinin heterojenliği ve tedaviye geliştirilen direnç mekanizmalarıdır. Meme kanseri kök hücreleri, meme kanseri tedavisinde radyoterapi ve kemoterapi direncinin temel sebeplerinden biridir. Meme kanseri kök hücreleri, metastaz ve göçle ilişkili proteinlerin yüksek ekspresyonuna sahip olduklarından meme kanseri hücrelerine göre daha metastatiktirler. Ek olarak, meme kanseri kök hücreleri, yüksek telomeraz aktivitesine sahiptirler. Telomeraz, hücre bölünmesi sırasında telomerleri koruyan bir enzimdir ve normal hücrelerde ekspresyonu görülmemektedir. Buna karşılık kanser ve kanser kök hücrelerinde yüksek ekspresyonu görülmektedir. Bu durum, kanser ve kanser kök hücrelerindeki aşırı replikatif özellikle doğrudan ilişkilidir. Meme kanseri ve meme kanseri kök hücrelerinde yapılan telomeraz inhibisyonunun bu hücrelerdeki tümörojenik davranışları baskıladığı bilinmektedir. BIBR1532, telomeraz inhibisyonu için rutin olarak kullanılan bir telomeraz inhibitörüdür. MikroRNA'lar, pek çok biyolojik süreçte onkojenik ya da tümör baskılayıcı rol oynayan 22 nükleotidlik endojen RNA'lardır ve hem meme kanserinde hem de meme kanseri kök hücrelerinde önemli süreçlerde rol almaktadırlar.  Telomeraz, miRNA'ların biyogenezinin erken aşamasında mikroRNA'ların seviyesini düzenlemektedir. Bu durum, telomeraz inhibitörleri kullanarak kanser ve kanser kök hücrelerinde telomeraz inhibisyonu ve mikroRNA profilini değiştirmeyi aynı anda yapabilme olanağı sağlamaktadır. Literatürde BIBR1532 ajanı kullanılarak yapılan telomeraz inhibisyonunun mikroRNA profili üzerindeki etkisine yönelik sadece 1 çalışma bulunmaktadır. O çalışmada lösemi ile ilgilidir. Literatürdeki bu eksikliği kapatmak için bu çalışmada ile telomeraz inhibitörü BIBR1532 kullanarak meme kanseri ve meme kanseri kök hücrelerinde mikroRNA profili üzerindeki değişiklikleri tanımlamayı amaçladık.
Bu amaca ulaşmak için sağlıklı meme hücre hattı (MCF-10A), meme kanseri hücre hattı (MCF-7) ve meme kanseri kök hücrelerini in vitro koşullarda kültüre ettik. Ardından bu hücrelere BIBR1532 uygulayarak mikroRNA profilindeki değişiklikleri belirledik. MikroRNA profilindeki değişiklikleri belirlemek için mikroRNA izolasyonu, cDNA sentezi, Real Time qPCR analizleri gerçekleştirdik ve sonuçları istatiksel olarak yorumladık. 
Çalışmamız neticesinde, MCF-10A hücrelerinde BIBR1532, mikroRNA profili üzerinde anlamlı değişikliklere neden olmazken MCF-7 hücrelerinde BIBR1532'nin tümör baskılayıcı mikroRNA'ların ekspresyonunu arttırdığını buna karşılık onkojenik mikroRNA'ların ekspresyonunu ise baskıladığını belirledik. Meme kanseri kök hücrelerinde ise BIBR1532, tümör baskılayıcı mikroRNA'lar üzerinde etkili olmazken onkojenik mikroRNA'ların ekspresyonunu azaltmıştır.
Sonuç olarak çalışmamız, BIBR1532'nin meme kanseri ve meme kanseri kök hücrelerinde hem telomeraz hem de mikroRNA'ları hedefleyerek meme kanseri tedavisi için potansiyel bir ajan olduğunu düşündürttürmektedir.

Abstract:
Breast cancer is the most common type of cancer in women, with morbidity increasing every year. One third of women with cancer are breast cancer patients. Despite its high incidence, there is currently no definitive treatment for breast cancer. The reason for this is the heterogeneity of breast cancer and the resistance mechanisms developed to treatment. Breast cancer stem cells are one of the main causes of resistance to radiotherapy and chemotherapy in breast cancer treatment. Breast cancer stem cells are more metastatic than breast cancer cells because they have high expression of metastasis and migration-related proteins. In addition, breast cancer stem cells have high telomerase activity. Telomerase is an enzyme that protects telomeres during cell division and its expression is not seen in normal cells. However, its high expression is observed in cancer and cancer stem cells. This is directly related to the excessive replicative feature in cancer and cancer stem cells. Telomerase inhibition in breast cancer and breast cancer stem cells is known to suppress tumourigenic behaviour in these cells. BIBR1532 is a telomerase inhibitor routinely used for telomerase inhibition. MicroRNAs are 22 nucleotide endogenous RNAs that play an oncogenic or tumour suppressor role in many biological processes and are involved in important processes in both breast cancer and breast cancer stem cells.  Telomerase regulates the level of microRNAs at the early stage of miRNA biogenesis. This provides the opportunity to simultaneously inhibit telomerase and alter the microRNA profile in cancer and cancer stem cells using telomerase inhibitors. In the literature, there is only 1 study on the effect of telomerase inhibition using BIBR1532 agent on microRNA profile. That study is related to leukaemia. In order to fill this gap in the literature, we aimed to define the changes in microRNA profile in breast cancer and breast cancer stem cells using telomerase inhibitor BIBR1532.
To achieve this goal, we cultured healthy breast cell line (MCF-10A), breast cancer cell line (MCF-7) and breast cancer stem cells under in vitro conditions. We then applied BIBR1532 to these cells and determined the changes in microRNA profile. To determine the changes in microRNA profile, we performed microRNA isolation, cDNA synthesis, Real Time qPCR analyses and statistically interpreted the results. 
As a result of our study, BIBR1532 did not cause significant changes in the microRNA profile in MCF-10A cells, while BIBR1532 increased the expression of tumour suppressor microRNAs in MCF-7 cells, whereas it suppressed the expression of oncogenic microRNAs. In breast cancer stem cells, BIBR1532 had no effect on tumour suppressor microRNAs but decreased the expression of oncogenic microRNAs.
In conclusion, our study suggests that BIBR1532 is a potential agent for breast cancer treatment by targeting both telomerase and microRNAs in breast cancer and breast cancer stem cells.