Kolon kanseri hücrelerinin mezenkimal-epitel dönüşümü sürecinde epigenetik değişimlerin araştırılması
Investigation of the epigenetic changes during epithelial-mesenchymal transition of colon cancer cells
Yazar: ZEYNEP ALEYNA ŞAHİN
Danışman: PROF. DR. ÇETİN ILGAZ ; DR. ÖĞR. ÜYESİ ASLI SADE MEMİŞOĞLU
Dokuz Eylül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Biyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyoloji = Biology ; Genetik = Genetics
Dizin: Epigenetik = Epigenetic ; Epitel = Epithelium ; Epitel-mezenkimal geçiş = Epithelial-mesenchymal transition ; Kolon neoplazmları = Colonic neoplasms ; İlaçlara direnç = Drug resistance

Özet:
Kolorektal kanser (KRK), tüm dünyada en yaygın kötü huylu tümörlerden biridir. KRK genel anlamda tedavisi olan bir kanser türüdür ancak kanserin metastaz yapması hastalığın seyrini kötü etkilemektedir. Kanser metastazı ile bağlantılı olan önemli bir biyolojik süreç epitel mezenkimal dönüşümdür (EMT). Bu sebeple EMT-MET sürecini aydınlatmak kanser ölümlerinin en önemli sebebi olan metastazın aydınlatılması için önemli bir adımdır. Pek çok kanıt, normal hücreler ve tümör hücrelerinde EMT'nin DNA dizisindeki değişimler sonucu değil, epigenetik bir süreç olarak düzenlendiğini göstermektedir.

Bu çalışmada bir kolon kanseri hücre hattı HT-29 kullanılarak kendiliğinden MET ve EMT geçirebilen yeni bir model oluşturulmuştur. HT-29 MET-EMT hücre modelinde üç tip alt popülasyon, atasal, epitel ve mezenkimal, elde edilmiş ve bu alt popülasyonlar epitel mezenkimal belirteçler, histon modifikasyonları, epigenetik düzenleyiciler, ilaç direnci ve hücre çoğalması açısından karakterize edilmiştir.

Yapılan çalışmalar sonucunda epitel belirteçlerin epitel hücrelerde, mezenkimal belirteçlerin ise mezenkimal ve atasal hücrelerde arttığı gözlenmiştir. Oluşturulan MET-EMT modelinde epitel hücrelerde baskılayıcı histon işareti artarken tetikleyici histon işareti azalmaktadır. Yine epitel hücrelerde EZH1, CBX-4, CBX-7 miktarları artarken, CBX-8 ve EZH2 miktarları ise azalmıştır. MET-EMT modelinde 5-fluorourasil ve oxaliplatin için istatistiksel olarak anlamlı değilse de mezenkimal hücrelerde daha yüksek direnç gözlenmiştir. Hücre canlılığı ise atasal ve mezenkimal grupta epitel gruba göre çok daha yüksek çıkmıştır. Çalışma, kolon kanserinde ve MET-EMT sürecinde epigenetik mekanizmaların aydınlatılması ve yeni tedavi hedeflerinin tespit edilmesi yolunda önemli bir adımı oluşturmaktadır.

Anahtar kelimeler: Epigenetik, epitel-mezenkimal dönüşüm, ilaç direnci, kolon kanseri, polycomb proteinleri

Abstract:
Colorectal cancer (CRC) is one of the most common malignant tumors worldwide. CRC is a type of cancer that is generally curable, but metastasis of the cancer adversely affects the course of the disease. An important biological process associated with cancer metastasis is epithelial mesenchymal transition (EMT). For this reason, elucidating the EMT-MET process is an important step towards elucidating metastasis, which is the most important cause of cancer deaths. Much evidence indicates that EMT in normal cells and tumor cells is regulated as an epigenetic process, not as a result of changes in DNA sequence.

In this study, a new model that can spontaneously undergo MET and EMT was created using a colon cancer cell line HT-29. Three types of subpopulations, ancestral, epithelial, and mesenchymal, were obtained in the HT-29 MET-EMT cell model, and these subpopulations were characterized for epithelial mesenchymal markers, histone modifications, epigenetic regulators, drug resistance, and cell proliferation.

It was observed that epithelial markers increased in epithelial cells and mesenchymal markers increased in mesenchymal and ancestral cells. In this MET-EMT model, while the suppressor histone sign increases in epithelial cells, the activating histone sign decreases. In addition, the protein amounts of EZH1, CBX-4, and CBX-7 has increased in epithelial cells, while the amounts of CBX-8 and EZH2 has decreased. For 5-fluorouracil and oxaliplatin in the MET-EMT model, higher resistance was observed in mesenchymal cells, although not statistically significant. Cell viability was much higher in the ancestral and mesenchymal groups than in the epithelial group. The study constitutes an important step towards elucidating the epigenetic mechanisms and identifying new treatment targets in colon cancer and the MET-EMT process.

Keywords: Epigenetic, epithelial-mesenchymal transition, drug resistance, colon cancer, polycomb protein