Glioblastoma kanser hücrelerinde Biochanin A kullanımının endoplazmik retikulum stresi üzerine etkisinin araştırılması
Investigation of the effects of Biochanin A usage on endoplasmic reticulum stress in glioblastoma cancer cells
Yazar: EZEL DEMİR
Danışman: DOÇ. DR. EMEL SAĞLAR ÖZER
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Glioblastoma multiform (GBM), beynin yaygın olarak gözlenen kötü huylu primer
tümörlerinden biridir. Düşük sağ kalım oranı ve yüksek nüks riskiyle karakterize edilen
GBM bir merkezi sinir sistemi tümördür. GBM geleneksel tedavisi kapsamında
temozolomid (TMZ) kemoterapisi ve radyasyon tedavisi ile cerrahi tümör rezeksiyonu
yapılmaktadır. Ancak bu tedavilerle bile sağ kalım oranı ilk beş yılda %5 civarındadır.
Kullanılan tedavi yöntemlerinin seçici olmaması ve yüksek doz gereksinimi nedeniyle
flavonoidlerin tedaviye yönelik etkileri güncel çalışmalarda araştırılmaya başlanmıştır.
Flavonoidler sebze, meyve ve bitkisel içeceklerde bulunan doğal bileşiklerdir ve
antioksidan, antimutajenik ve antiproliferatif özelliklere sahiplerdir. Flavonoidlerin alt
sınıflarından biri olan izoflavon grubunda yer alan Biochanin A'nın glioblastoma, ağız
ve meme kanseri gibi çeşitli kanser hücrelerine karşı potansiyel kemopreventif ve
antikanser özelliklerine sahip olduğu bilinmektedir.Bu tezin amacı literatürde çeşitli kanserler üzerinde etkisi olduğu bilinen Biochanin A'nın
GBM'de kullanımının Endoplazmik Retikulum Stresi üzerindeki etkisinin
araştırılmasıdır.
Bu tez kapsamında, yapılan deneysel çalışmalarda T98G glioma hücre hattı
kullanılmıştır. Deneylerde uygulanacak Biochanin A konsantrasyonlarının belirlenmesi
için MTT yöntemi ile % hücre canlılıkları hesaplanmış ve 48 saat ve 100uM
konsantrasyonda uygulama yapılması planlanmıştır. Biochanin A uygulanması sonrası
apoptotik hücre oranları Annexin V-FITC kullanılarak akış sitometresi ile tespit
edilmiştir. Elde edilen veriler, Biochanin A uygulaması sonrası, uygulama yapılmayan
hücrelere göre uygulama yapılan hücrelerde geç apoptozun indüklendiği
gözlemlenmiştir. Kontrol olarak kullanılan DMSO uygulanmış hücreler ile Biochanin A
uygulanmış hücreler arasında istatiksel olarak anlamlı bir farklılık bulunamamıştır.
Biochanin A uygulamasının ER stresi ile ilişkisinin araştırılması için Kantatif Gerçek
zamanlı PZR yöntemi kullanılarak ER stresi ile ilişkili GADD153, GRP78, ATF4, eIF2S1
ve XBP1 genlerin ifadelerine bakılmıştır. Gen ifadelerinde 48 saat için ATF4 gen
ifadesinde anlamlı bir artış gözlemlenmiştir. Son olarak hücre içi Ca+2 miktarları Calcium
flux assay ile tespit edilmiştir. Uygulama sonrası hücre içi Ca+2 salınımı seviyelerinde
herhangi bir değişim gözlenmemiştir.
Tez kapsamında elde edilen sonuçlar Biochanin A'nın T98G hücrelerinde ATF4 gen
ifadesinde anlamlı bir değişikliğe neden olduğunu ve hücrelerde uygulama yapılmayan
normal hücrelere göre geç apoptozu indüklediği göstermiştir.

Abstract:
Glioblastoma multiform (GBM) is one of the commonly observed malignant primary
tumors of the brain. GBM is a central nervous system tumor characterized by a low
survival rate and a high risk of recurrence.
Surgical tumor resection is performed with temozolomide (TMZ) chemotherapy and
radiation therapy as part of the traditional treatment of GBM. Though even with these
treatments, the survival rate is around 5% in the first five years. Due to the lack of
selectivity of the treatment methods used and the high dose requirement, the effects of
flavonoids on treatment have begun to be investigated in current studies. Flavonoids are
natural compounds found in vegetables, fruits and herbal beverages and have antioxidant,
antimutagenic and antiproliferative properties. Biochanin A, which is included in the
isoflavone group, one of the subclasses of flavonoids, is known to have potential
chemopreventive and anticancer properties against various cancer cells such as
glioblastoma, oral and breast cancer.The aim of this thesis is to investigate the effect of the use of Biochanin A in GBM, which
is known to have an effect on various cancers in the literature, on Endoplasmic Reticulum
Stress.
Within the scope of this thesis, the T98G glioma cell line was used for the experimental
studies. In order to determine the optimal concentration of Biochanin A to be applied in
the experiments, % cell viability was calculated using the MTT method and it was planned
to apply at a concentration of 100uM for 48 hours. Apoptotic cell ratios after treatment
of Biochanin A were determined by flow cytometry using Annexin V-FITC. The data
obtained showed, after the treatment of Biochanin A, late apoptosis was induced in the
treated cells compared to the normal cells without treatment. No statistically significant
difference was found between the DMSO-treated cells that were used as controls and the
Biochanin-A-treated cells. In order to investigate the relationship of Biochanin A usage
on ER stress, the expressions of GADD153, GRP78, ATF4, EIF2S1 and XBP1 genes
associated with ER stress were examined using the Quantitative Real-time PCR method.
A significant increase in ATF4 gene expression was observed for 48 hours. Finally,
intracellular Ca+2 amounts were determined by Calcium flux assay. No change in
intracellular Ca+2 release levels was observed after treatment.
The results obtained within the scope of the thesis showed that Biochanin A causes a
significant change in the expression of the ATF4 gene in T98G cells and induces late
apoptosis in treated cells compared to non-treated normal.