Fucoidan' ın androjene -duyarlı ve -duyarsız prostat kanseri hücre dizileri üzerindeki terapötik etkisi
Therapeutic effect of the Fucoidan on the androgen sensitive and insensitive prostate cancer cell lines
Yazar: MERTKAYA ARAS
Danışman: DOÇ. DR. BUKET KOSOVA
Ege Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Tıbbi Biyoloji = Medical Biology
Dizin: Androjenler = Androgens ; Bikalutamid = Bicalutamide ; Fucoidan = Fucoidan ; Hücre dizisi = Cell line ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Prostat neoplazmları = Prostatic neoplasms

Özet:
Androjene-duyarlı prostat kanserinin tedavisinde Bicalutamide gibi androjen blokerleri kullanılırken, androjene-duyarsız prostat kanserinde Docetaxel gibi kematerapötik ajanlar kullanılmaktadır. Ancak, hastalar bu tedavilere belli bir süre sonra direnç kazanıp ölürler. Bu nedenle hastaların yaşam kalitesini arttırmak amacıyla sağlıklı hücrelere zarar vermeyen, ancak kanser hücrelerini hedefli bir şekilde öldürebilecek özellikteki yeni doğal ajanlar araştırılmaktadır. Bunlardan biri kahverengi deniz yosunundan elde edilen ve sülfatlanmış bir polisakkarit olan Fucoidan' dır. Fucoidan anti-tümöral özellik gösterdiğinden, çalışmamızda Fucoidan' ın prostat kanseri üzerindeki etkilerini araştırmayı planladık.
Çalışmamızda normal prostat epiteli hücre dizisi olan WPMY1, androjene-duyarlı prostat kanseri hücre dizisi olan LNCaP ve androjene-duyarsız prostat kanseri hücre dizisi olan DU145 kullanıldı. Fucoidan' ın bu hücreler üzerindeki sitotoksik, apoptotik etkileri ile hücre döngüsünde görev alan genlerin ekspresyonunda meydana getirdiği değişiklikler araştırılıp istatistiksel olarak değerlendirildi. Ayrıca, Fucoidan' ın prostat kanserinin tedavisinde kullanılan Bicalutamide ve Docetaxel ile birlikte kullanıldığında sinerjistik etkisinin olup olmadığı araştırıldı.
Bicalutamide' nin LNCaP hücre dizisindeki IC50 değeri 13 µM; Docetaxel' in DU145 hücre dizisindeki IC50 değeri ise 1.75 nM olarak belirlendi. Fucoidan için etken doz olarak 1 mg/ml seçildi. Fucoidan, Docetaxel ile birlikte verildiğinde DU145 hücre dizisinde sinerjik bir etki gösterdi; ancak, Bicalutamide birlikte verildiğinde LNCaP hücre dizisinde sinerjik bir etki oluşturmadı. Fucoidan, LNCaP hücre dizisinde 72 saat sonunda apoptotik hücre sayısında 7.4-katlık bir artış sağladı, DU145 hücre dizisinde ise 72 saat sonunda bu artış 2-kattı. WPMY1 hücre dizisinde 72 saat sonunda apoptotik bir artış görülmedi. Fucoidan, LNCaP hücre dizisinde hücre döngüsü ve kontrolünde etkili genlerin 12 tanesinin 2-4 kat artış göstermesine neden oldu. DU145 ve WPMY1 hücre dizilerinde ise bu gen ekspresyonu değişiklikleri gözlenmedi.
Sonuç olarak, Fucoidan prostat kanserinin androjene-duyarlı ve androjene-duyarsız iki evresinde etkilidir ve sağlıklı prostat hücreleri üzerinde herhangi zararlı bir etkisi bulunmamaktadır. Fucoidan' ın androjen reseptör yolağı üzerinden daha etkili olduğu düşünülmektedir ve bu mekanizmanın tam anlaşılmasıyla, Fucoidan' ın gelecekte prostat kanserinin tamamlayıcı tedavisinde kullanılabileceği düşünülmektedir.

Abstract:
Androgen blockers like Bicalutamide are being used in the treatment of androgen-sensitive prostate cancer, while chemotherapeutic agents like Docetaxel are being used in the treatment of androgen-insensitive prostate cancer. Nevertheless, by time patients are gaining resistance to these treatments and die. Therefore, new agents which do not affect healthy cells and only kill the targeted cancer cells are being investigated to increase the patients' life quality. One of these agents is Fucoidan, a sulphated polysaccharide isolated from brown seaweed. Because of Fucoidan's anti-tumoral specifity, we decided to investigate Fucoidan's effects on prostate cancer.
In our study, we used the normal prostate epithelial cell line WPMY1, the androgen-sensitive prostate cancer cell line LNCaP and the androgen-insensitive prostate cell line DU145. Fucoidan's effects on cytotoxicity, apoptosis and cell cycle gene expressions in these cell lines were investigated and statistically analyzed. Also, synergistic effects of Fucoidan with Bicalutamide and Docetaxel which are used in the treatment of prostate cancer were investigated.
The IC50 value of Bicalutamide in the LNCaP cell line was determined as 13 µM; while, the IC50 value of Docetaxel in the DU145 cell line was determined as 1.75 nM at 72 hours. Fucoidan's effective dose was designated as 1 mg/ml. When Fucoidan and Docetaxel were used together in the DU145 cell line they showed a synergistic effect; however, when Fucoidan and Bicalutamide were used together in the LNCaP cell line they did not show a synergistic effect. Exposure to Fucoidan increased the apoptotic cell number by 7.4-fold in the LNCaP cell line and 2-fold in the DU145 cell line after 72 hours. No apoptotic effects on the WPMY1 cell line could be observed after 72 hours of exposure to Fucoidan. Fucoidan has upregulated 12 genes that function in cell cycle control by 2-4 folds in the LNCaP cell line. But, these gene expression changes could not be seen in the DU145 and WPMY1 cell lines.
In conclusion, Fucoidan is effective on both the androgen-sensitive and androgen-insensitive phases of prostate cancer and does not show any detrimental effects on healthy prostate epithelial cells. We propose that Fucoidan is more effective on the androgen receptor pathway and by fully understanding this mechanism, Fucoidan can be used as a complementary treatment of prostate cancer in the future.