Multiple miyelomda sirkadiyen ritim düzenleyici clock ve BMAL1 gen ekspresyon düzeylerinin araştırılması
Investigation of circadian rhythm regulatory clock and BMAL1 gene expression levels in multiple myelom
Yazar: HAMİDE ALBAYRAK
Danışman: DOÇ. DR. MUSTAFA ERTAN AY
Mersin Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Tıbbi Biyoloji = Medical Biology
Dizin: Gen ifadesi = Gene expression ; Kemik iliği hastalıkları = Bone marrow diseases ; Kemik iliği hücreleri = Bone marrow cells ; Multipl miyelom = Multiple myeloma ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Sirkadiyen ritim = Circadian rhythm

Özet:
Multiple Miyelom (MM), kemik iliğinde B hücresi farklılaşması ile oluşan malign plazma hücrelerinin büyümesi ve infiltrasyonu ile karakterizedir. Oldukça heterojen olan bu hastalığın tedavisinde terapötik ajanlar ile yüksek doz kemoterapinin kullanılmasına rağmen, MM hastalarının prognozu diğer hematolojik malignitelerden daha kötüdür. Bu nedenle hastalığın altında yatan genetik etkileşimler daha iyi anlaşılmalıdır. Sirkadiyen saat hem çevresel hem de içsel uyaranlara cevap olarak homeostaza katkıda bulunan hücre içi ve hücreler arası 24 saatlik ritimsel salınımlardır. Bu ritimsel salınımlar, hücrede bir dizi saat geninin görev aldığı transkripsiyonel-translasyonel geri besleme döngülerinden oluşur. Organizmada gerçekleşen uyku-uyanıklık, kalp ritmi, kalp hızı, vücut ısısı, hormon salgılanması ve beslenme gibi önemli fizyolojik olaylarda görev alırlar. Bu nedenle sirkadiyen saat mekanizmasının bozulması sonucunda kanser gelişimine katkı sağlandığı ve saat genlerinin kanser tedavilerinde yeni terapötik birer hedef olabileceği yapılan çalışmalar ile gösterilmiştir. Bu çalışmada, sirkadiyen saat mekanizmasının pozitif düzenleyicileri olan BMAL1 ve CLOCK genlerinin ekspresyon düzeyleri, MM hastalarından ve sağlıklı kontrollerden alınan kemik iliği örneklerinde kantitatif real-time PCR yöntemi kullanılarak araştırıldı. Çalışma grubumuzda MM tanısı almış 46 hasta ve kontrol grubu olarak 13 sağlıklı birey yer aldı. Çalışmada 24 kadın ve 35 erkek olmak üzere toplam 59 bireyden alınan kemik iliği örnekleri ile total RNA izolasyonu ve cDNA sentezi gerçekleştirildi. Elde edilen gen ekspresyon düzeyleri Shapiro–Wilk testi kullanılarak istatistiksel olarak değerlendirildi. Araştırma sonuçlarımıza göre, MM grubundaki BMAL1 geni ekspresyon düzeyinin kontrol grubuna göre artmış olduğunu ve gözlenen bu farkın istatistiksel olarak anlamlı bir fark olduğunu saptadık (p=0.011). CLOCK geni ekspresyon düzeylerinde ise gruplar arasında istatistiksel olarak herhangi bir anlamlı fark saptanmadı. Sonuç olarak sirkadiyen saat mekanizmasının transkripsiyonel düzenleyicileri olan BMAL1 ve CLOCK genlerinin ekspresyon düzeylerinin incelenmesi, hematolojik kanserlerin altında yatan olayların daha iyi anlaşılmasına ve sirkadiyen saat elemanlarının kanser tedavisinde nasıl hedeflenebileceğinin anlaşılması üzerine literatüre katkı sağlayacaktır.

Abstract:
Multiple Myeloma (MM) is characterized by the growth and infiltration of malignant plasma cells formed by B cell differentiation in the bone marrow. Despite the use of therapeutic agents and high-dose chemotherapy in the treatment of this highly heterogeneous disease, the prognosis of MM patients is worse than that of other hematological malignancies. Therefore, the genetic interactions underlying the disease should be better understood.
The circadian clock is a 24-hour rhythmic oscillation between and within cells that contributes to homeostasis in response to both environmental and internal stimuli. These rhythmic oscillations consist of transcriptional-translational feedback loops in which a number of clock genes are involved. They take part in important physiological events such as sleep-wake, heart rhythm, heart rate, body temperature, hormone secretion and nutrition in the organism. For this reason, studies have shown that as a result of the disruption of the circadian clock mechanism, it contributes to the development of cancer and that clock genes can be new therapeutic targets in cancer treatments.
In this study, the expression levels of BMAL1 and CLOCK genes, which are positive regulators of the circadian clock mechanism, were investigated using quantitative real-time PCR method in bone marrow samples from MM patients and healthy controls.
Our study group included 46 patients diagnosed with MM and 13 healthy individuals as the control group. In the study, total RNA isolation and cDNA synthesis were performed from bone marrow samples taken from 59 individuals, 24 women and 35 men. Gene expression levels obtained were statistically evaluated using the Shapiro–Wilk test.
According to our research results, we found that the expression level of BMAL1 gene in the MM group was increased compared to the control group, and this difference was statistically significant (p=0.011). There was no statistically significant difference between the groups in CLOCK gene expression levels.
As a result, examining the expression levels of BMAL1 and CLOCK genes, which are the transcriptional regulators of the circadian clock mechanism, will contribute to a better understanding of the underlying events of hematological cancers and to understand how circadian clock elements can be targeted in cancer therapy.