Agresif GBM T98G hücre hattında tunikamisin ve melatonin ile endoplazmik retikulum stresi yolunun hedeflenmesi
Targeting the endoplasmic reticulum stress pathway with tunicamycin and melatonin in the aggressive GBM T98G cell line
Yazar: İREM KILIÇ
Danışman: PROF. DR. OĞUZHAN DOĞANLAR
Trakya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoteknoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyoloji = Biology ; Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Glioblastoma (GBM) derece 4 astrositoma olarak tanımlanan, merkezi sinir sistemindeki (MSS) en agresif primer beyin tümörüdür. Heterojen yapısı, invazivliği, hastalığa karşı kullanılan terapötiklerin kan beyin bariyerinden geçememesi gibi zorluklar GBM'de etkili ve hedefli bir tedavinin bulunmasını zorlaştırmaktadır. Kanser üzerine yapılan çalışmalar, endoplazmik retikulum stresinin hedefli bir tedavi oluşturabilmek için önemini belirtmektedir. Bununla birlikte farklı terapötiklerin kombine olarak kullanılması kanser tedavisinin etkinliğini artırmaktadır. Tunikamisin, N-bağlı glikozilasyon inhibisyonunu sağlayarak endoplazmik retikulum stresine yol açan doğal bir antibiyotiktir. Melatonin ise antikanser, antianjiyogenik, antiviral ve antiinflamatuvar
etkileri ile bilinen bir biyogenik amindir. 
Bu tez çalışmasının amacı melatoninin kanserli hücrelerdeki antikanser etkisinden faydalanılarak T98G insan GBM hücre hattında PERK/eIF2α/ATF4/CHOP aksisine bakılarak endoplazmik retikulum stresini hedefleyen kobine tedavinin terapötik etkisinin moleküler mekanizmalarını ortaya çıkarmaktır. Çalışmada, biyoaktif doğal ürünler için kullanılan dozlar, MTT testi ve makalelerden alınan referans ile belirlenmiş, bu kapsamda tekli ve kombine kullanımın PERK/eIF2α/ATF4/CHOP aksisi üzerindeki etkisi qRT-PCR ve western blot analizleri ile araştırılmıştır. qRT-PCR analizinde tunikamisin tekli ve kombine uygulama gruplarının T98G hücre hattında eIF2α/ATF4 ekseni aktivasyonu oluşturduğu ve böylelikle endoplazmik retikulum stresini indüklediği belirlenmiştir.Benzer şekilde western blot analizinde ise eIF2α ve p-eIF2α değerleri tunikamisin tekli ve kombinasyon gruplarında yüksek bulunmuş ve ATF4 değerleri ise en yüksek kombine grupta bulunmuştur. Floresan moleküler görüntüleme ise biyoaktif doğal ürünlerin tekli ve kombinasyon uygulamalarının apoptoza olan etkisini saptamak için kullanılmıştır. Moleküler görüntülemeye göre ise kombinasyon grubunda etkili bir apoptoz sinyali oluşmuştur. Varılan sonuçlar ile birlikte melatonin ve tunikamisin kombinasyonunun GBM tedavisinde potansiyel bir seçenek olabileceği düşünülmektedir.

Abstract:
Glioblastoma (GBM) defined as degree 4 astrocytoma and is the most agressive primary brain tumor in the central nervous system. Tumor's heterogenous structure, invasiveness and inability of various therapeutics to pass through the blood brain barrier challange to find an effective and targeted therapy viort he GBM. Cancer researches indicated the importance of targeting endoplasmic reticulum stress and combining different types of therapeutics increases the effectiveness of the therapy. Tunicamycin is a natural antibiotic that causes endoplasmic reticulum stress via inhibiting N-linked glycosylation. On the other hand, melatonin is a biogenic amine that known for anticancer, antiviral antiinflammation effects.
The aim of this thesis project is to determine molecular mechanisms of a combination therapy with the help of melatonin's anticancer effect in T98G GBM cell line that targets endoplasmic reticulum stress via investigating PERK/eIF2α/ATF4/CHOP axis. Therapeutic doses that are used for the thesis were determined by MTT test results and references from different research articles. In this context, qRT-PCR and western blot analysis were used to determine the effect of single and combined usage of therapeutics in PERK/eIF2α/ATF4/CHOP axis. In the analysis of qRT-PCR it is indicated that the application of single and combined doses of tunicamycin activated eIF2α/ATF4 axis and induces endoplasmic reticulum stress. Similarly in the western blot analysis, values of eIF2α and p-eIF2α found higher in single and combined tunicamycin groups. In addition to that, values of ATF4 found highest in the combined group. Molecular flourescent staining was used in order to determine single and combined usage of bioactive natural product effect on the apoptosis. Molecular imaging results
showed that an effective apoptosis signal was observed in the combined group. All experiment results indicated that melatonin and tunicamycin combination could be a potential strategy for the treatment of GBM.