Laduviglusib'un apoptotik hücre ölümü üzerine etkisinde otofajinin rolünün HCT-116 ve HT-29 hücrelerinde incelenmesi
Investigation of the role of autophagy in the effect of laduviglusib on apoptotic cell death in HCT-116 and HT-29 cells
Yazar: İREM ECE VAHAP
Danışman: PROF. DR. AJDA ÇOKER GÜRKAN
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Moleküler Biyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Kolorektal kanser, ölüm riski en yüksek kanser türleri arasında yer alır ve adenom kökenli karsinom özelliklerine sahip bir hastalıktır. Tanı ve tedavide kolonoskopik incelemeler ve cerrahi tercih edilmektedir; ancak tedavide direnç mekanizmalarının gelişme riski, kişiye özel yaklaşımların gerekliliğini artırmaktadır. Kolorektal kanserin moleküler mekanizması EGFR/MAPK, NOTCH, PI3K/AKT/mTOR ve WNT/β-katenin sinyal yolakları ile ilişkilidir ve bu sinyal yollarını hedefleyen ajanlar kanser hücrelerinin tedavisinde önemlidir. Glikojen sentez kinaz-3 (GSK-3), kolorektal kanser gelişiminde kritik bir rol oynamaktadır. Bir GSK-3 inhibitörü olan Laduviglusib (CHIR-99021)'in HCT-116 ve HT-29 kolorektal kanseri hücreleri üzerinde zamana ve doza bağlı etkisi ve apoptotik ölüm üzerine etkisinde otofajinin rolü henüz modellenmemiştir. Bu tez ile amacımız; Laduviglusib'in HCT-116 ve HT-29 kolorektal kanseri hücre hatlarında zamana ve doza bağlı hücre canlılığı, proliferasyonu, bölünmesi, yara kapanma üzerine etkisi ve apoptotik ölüm üzerine etkisinin modellenmesinde otofajinin rolünün irdelenmesidir. Laduviglusib'in doza ve zamana bağlı hücre sağkalımı, hücre proliferasyonu ve koloni oluşumu üzerindeki etkisi MTT hücre canlılık testi, yara kapanma, sağkalım testi, floresan boyama ve immünoblotlama deneyleriyle belirlenmiştir. Sonuçlar doğrultusunda 24 saat 15 µM Laduviglusib uygulamasının hem HT-29 hem de HCT-116 hücrelerinde zaman ve doza bağlı hücre canlılığına, proliferasyonuna ve mitokondriyal membran potansiyeline ket vurduğu belirlenmiştir. HCT-116 kolorektal kanseri hücre üzerinde 24 saat 15 µM Laduviglusib uygulamasının anti-apoptotik Bcl-2, Mcl-1 protein anlatımını ve pro-kaspaz-3, pro-kaspaz-9 anlatımını baskıladığı, PARP kesilimini artırarak apoptotik ölüme yönlendirdiği ve Beklin-1 anlatımı ve LC3-II kesilimi ile otofajik mekanizmayı indüklediği tespit edilmiştir. Özellikle 24 saat 15 µM Laduviglusib uygulamasının HCT-116 hücrelerinde ilaca bağlı apoptotik etkide otofajinin düzenlendiği tespit edilmiştir.

Abstract:
Colorectal cancer is among the cancer types with the highest risk of death and is a disease with characteristics of adenoma-derived carcinoma. Colonoscopic examinations and surgery are preferred in diagnosis and treatment; however, the risk of developing resistance mechanisms in treatment increases the necessity of personalized approaches. The molecular mechanism of colorectal cancer is related to EGFR/MAPK, NOTCH, PI3K/AKT/mTOR and WNT/β-catenin signaling pathways, and agents targeting these signaling pathways are important in the treatment of cancer cells. Glycogen synthase kinase-3 (GSK-3) plays a critical role in the development of colorectal cancer. The time- and dose-dependent effect of Laduviglusib (CHIR-99021), GSK-3 inhibitor, on HCT-116 and HT-29 colorectal cancer cells and role of autophagy in its effect on apoptotic death has not yet been modeled. Our aim with this thesis; To examine the role of autophagy in modeling the effect of Laduviglusib in time and dose-dependent cell viability, proliferation, division, wound healing and apoptotic cell death in HCT-116 and HT-29 cells. The dose- and time-dependent effect of Laduviglusib on cell survival, cell proliferation and colony formation was determined by MTT cell viability test, wound healing assay, cell survival test, fluorescent staining and immunoblotting experiments. Results showed; 24-hour 15 µM Laduviglusib application inhibited cell viability, proliferation and mitochondrial membrane potential in HT-29 and HCT-116 cells, depending on time- and dose-manner. Treatment of 15 µM Laduviglusib on HCT-116 cells for 24 hours suppressed anti-apoptotic Bcl-2, Mcl-1 protein expression and pro-caspase-3, pro-caspase-9 expression, increased PARP cleavage and led to apoptotic death. It has been determined that it induces autophagic mechanism through Beclin-1 expression and LC3-II cleavage. It was determined that autophagy was regulated especially in the drug-induced apoptotic effect of 24-hour 15 µM Laduviglusib treatment in resistant HCT-116 cells.