Omeprazolün prostat kanseri hücrelerinde anti-kanser potansiyelinin araştırılması
Investigation of the anti-cancer potential of omeprazole in prostate cancer cells
Yazar: NEJDET MEMİŞ
Danışman: PROF. DR. MUHAMMED HAMZA MÜSLÜMANOĞLU ; DR. ÖĞR. ÜYESİ ÜMMÜHAN DEMİR
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı / Moleküler Biyoloji ve Genetik  Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyoloji = Biology ; Genetik = Genetics
Dizin: Antikanser = Anticancer ; Docking = Docking ; Kanser =   ; Karbonhidrat metabolizması = Carbohyrate metabolism ; Lipid metabolizması = Lipid metabolism ; Omeprazol = Omeprazole ; Prostat hastalıkları = Prostatic diseases ; Proton pompası inhibitörleri = Proton pump inhibitors

Özet:
Prostat kanseri dünyada erkeklerde en sık görülen kanser türlerinin başında gelmektedir. Geliştirilmiş birçok tedavi seçeneği olsa da ileri seviye androjen yoksunluğuna dirençli metastatik prostat kanserinin tedavi seçenekleri kısıtlıdır. Lipid ve glikoz metabolizması başta olmak üzere metabolizmadaki bozulma kanser hücrelerinin temel özelliklerinden biri olarak kabul edilmektedir. Omeprazol gastrit hastalıklarında kullanılan bir proton pompa inhibitörüdür. Bu tez çalışmasında Omeprazolün prostat kanseri hücrelerinde ilaç yeniden konumlandırma ile anti-kanser aktivitesi lipid ve glikoz metabolizması üzerinden incelenmiştir. İlk olarak; Omeprazol ile kanser ve normal hücre hatları üzerinde canlılık çalışmaları yapılmış, Omeprazolün kanser hücrelerini en az % 50 oranında öldürdüğü doz belirlenmiş ve aynı dozun normal hücrelere zarar vermediği gösterilmiştir. Omeprazolün kanser hücrelerinin sahip olduğu koloni ve 3-D sferoid oluşturma kapasitesindeki rolü araştırılmak üzere koloni oluşturma deneyi ve 3-D kültür yapılmıştır. Omeprazolün prostat kanseri hücrelerinin koloni oluşturma yeteneğini ve 3-D sferoid canlılıklarını anlamlı olarak inhibe ettiği gösterilmiştir. Omeprazolün lipid metabolizmasını FASN aracılığıyla inhibe ettiği ve prostat kanseri hücrelerinde lipid damlacığı oluşumunu engellediği doğrulanmıştır. Çalışmanın sonraki adımlarında Omeprazolün muhtemel potansiyel hedeflerinin belirlenmesi için in siliko çalışmalar yapılmış ve muhtemel etkinin in-vitro ortamda glikoz tüketimi ve pH değişimi testleri ile test edilmiştir. Omeprazolün hücrelerde lipid metabolizmasını baskılayarak hücrelerin glikoz metabolizmasını daha aktif kullanmasına neden olduğu biyokimyasal testler ile gösterilmiştir. Ardından bu sonuçların moleküler düzeyde doğrulanması için lipid ve glikoz metabolizmasıyla ilişkili olan genlere RT-QPCR deneyleri yapılmıştır. RT-QPCR deneyleri sonucunda glikoz ve lipid metabolizmasındaki genlerin ifadelerinin farklı düzeylerde değiştiği bulunmuştur. Kanser hücrelerinin Omeprazol ile muameleye cevap olarak glikoz metabolizmasını daha aktif kullandığı için glikoz metabolizmasını da baskılamak amacıyla bir GLUT1 inhibitörü olan WZB117 molekülü kullanılmış ve bu molekülün Omeprazol ile sinerjistik etkiye sahip olduğu kombine çalışmalarla gösterilmiştir. Bu tez çalışmasında Omeprazolün güvenilir bir anti-kanser ajan olarak kullanılabileceği desteklenirken kanser hücrelerinde farklı metabolik anahtarların açılıp kapanmasına neden olduğu gösterilmiştir. Bu sebeple GLUT1 inhibitörü olan WZB117 molekülü ile kombine kullanılması önerilmektedir.
Anahtar Kelimeler: Omeprazol, prostat kanseri, lipid metabolizması, glikoz metabolizması, ilaç yeniden konumlandırma

Abstract:
Prostate cancer is one of the most common cancer types in men in the world. Although there are many improved treatment options, treatment options for advanced androgen deprivation-resistant metastatic prostate cancer are limited. Deterioration in metabolism, especially lipid and glucose metabolism, is considered one of the main features of cancer cells. Omeprazole is a proton pump inhibitor used in gastritis diseases. In this thesis study, the anti-cancer activity of Omeprazole in prostate cancer cells was examined through drug repositioning through lipid and glucose metabolism. Firstly; Viability studies were conducted with Omeprazole on cancer and normal cell lines. The dose at which Omeprazole killed cancer cells by at least 50% was determined and it was shown that the same dose did not harm normal cells. Colony formation experiment and 3-D culture were performed to investigate the role of omeprazole in the colony and 3-D spheroid formation capacity of cancer cells. Omeprazole has been shown to significantly inhibit the colony-forming ability and 3-D spheroid viability of prostate cancer cells. Omeprazole has been confirmed to inhibit lipid metabolism via FASN and inhibit lipid droplet formation in prostate cancer cells. In the next steps of the study, in silico studies were carried out to determine possible potential targets of Omeprazole and the possible effect was tested in vitro with glucose consumption and pH change tests. Biochemical tests have shown that omeprazole suppresses lipid metabolism in cells, causing cells to use glucose metabolism more actively. Then, to confirm these results at the molecular level, RT-QPCR experiments were performed on genes related to lipid and glucose metabolism. As a result of RT-QPCR experiments, it was found that the expressions of genes in glucose and lipid metabolism changed at different levels. Since cancer cells use glucose metabolism more actively in response to treatment with Omeprazole, the WZB117 molecule, a GLUT1 inhibitor, was used to suppress glucose metabolism, and combined studies have shown that this molecule has a synergistic effect with Omeprazole. In this thesis study, it is supported that Omeprazole can be used as a reliable anti-cancer agent, and it has been shown that it causes different metabolic switches to be turned on and off in cancer cells. For this reason, it is recommended to use it in combination with the GLUT1 inhibitor WZB117 molecule.
Keywords: Omeprazole, prostate cancer, lipid metabolism, glucose metabolism, drug repositioning