Kimyasal ajanların hücre siklusuna etkisi ve moleküler mekanizmalarının araştırılması
Effect of chemical agents on cell cycle and investigation of molecular mechanisms
Yazar: GİZEM AKMAN
Danışman: PROF. DR. FATMA GÜL ÖZCAN
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Genel Biyoloji Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Hücre siklusunun doğru bir şekilde düzenlenmesi, genomun kendini hatasız eşlemesi ve kromozomların düzgün ayrılması için büyük önem taşımaktadır. Bu süreçte görev yapan siklinler, siklin bağımlı kinazlar, kontrol noktaları ve tamir mekanizmalarında meydana gelen hasarlar hücrelerde kontrolsüz hücre bölünmesine neden olarak, kanser gelişimine neden olmaktadır. 
Akciğer kanseri, dünyada kanser bağımlı ölümlerin önde gelen nedenlerinden biridir. Kemoterapi, akciğer kanseri hastalarının iyileşme oranlarını ve yaşam kalitelerini yükseltmektedir. Platin içerikli ilaçlar, birçok kanserin tedavisinde tercih edilmektedir. Antifolat türevi olan ilaçlar pleural mezoteliyom ve küçük hücreli dışı akciğer kanserlerinde platin içeren ilaçlar ile sıkça kombine olarak kullanılmaktadır. 
Bu çalışmada, platin türevi olan Cisplatin ve antifolat türevi olan Pemtrex'in akciğer kanser ve normal hücrelerinin, hücre siklusları üzerine olan etkilerinin araştırılması amaçlanmıştır.
Bu amaçla, Cisplatin ve Pemtrex ilaçlarının ayrı ayrı ve 24 saat ara ile uygulanarak, A549 ve BEAS-2B hücrelerinde neden olduğu toksisite MTT yöntemi ile incelenmiştir. Cisplatin ilacının tek başına uygulandığında BEAS-2B hücrelerinde daha yüksek toksisiteye neden olduğu belirlenmiştir (p<0,01). Pemtrex ilacı tek başına uygulandığında BEAS-2B hücrelerinde 48 ve 72 saat deney gruplarının A549 hücrelerine göre daha yüksek toksisiteye neden olduğu tespit edilmiştir (p<0,01). Önce Cisplatin, 24 saat sonra Pemtrex ilaçları uygulanan deney gruplarında ise A549 hücrelerinde oluşan toksisitenin BEAS-2B hücrelerine göre daha yüksek olduğu saptanmıştır. Önce Pemtrex, 24 saat sonra Cisplatin uygulanan deney gruplarında ise, her iki hücre soyunda da toksisiteye neden olduğu belirlenmiştir. Hücrelerde meydana gelen morfolojik değişiklikler faz kontrast mikroskobu ile belirlenmiştir. Kaspaz 3, 7 ve 9 aktivasyonunun A549 hücrelerinde arttığı tespit edilmiştir. Hücre siklusunda yer alan genlerin anlatımları qRT-PCR yöntemi ile gösterilmiştir. Siklin ve siklin bağımlı kinaz genler ile DNA tamir genlerinin A549 hücrelerinde aşağı regüle olurken, BEAS-2B hücrelerinde yukarı regüle oldukları saptanmıştır.
Sonuç olarak, elde edilen bulgular doğrultusunda, A549 hücreleri üzerinde en yüksek toksisitenin Cisplatin ve Pemtrex ilaçlarının 24 saat ara ile uygulanması sonucunda meydana geldiği belirlenmiştir. Bu çalışmada, kanserli hücre üzerinde toksisite yaratırken, normal hücre üzerinde toksik etkisi bulunmayan konsantrasyonla yapılan moleküler analizlerde, gen anlatım seviyeleri arasındaki farkın ortaya konmuş olması, bu bağlamda yapılacak diğer çalışmalara temel teşkil edecektir.

Abstract:
The tight cycle of the cell cycle is essential for the genome duplication and the correct separation of chromosomes. Damages in cyclin, cyclin-dependent kinases, cell cycle checkpoints and repair mechanisms involved in this process cause uncontrolled cell division in cells and cause cancer development.
Lung cancer is one of the leading causes of cancer-dependent deaths in the world. Chemotherapy improves the recovery rates and quality of life of lung cancer patients. Platinum containing drugs are prefered in the treatment of many cancers. Antifolate derived drugs are often used in combination with platinum containing drugs in pleural mesothelioma and non-small cell lung cancer.
The aim of this study was to investigate the effects of platinum derivative Cisplatin and antifolate derivative Pemtrex on lung cancer and normal cells on cell cycles.
For this purpose, the toxicity caused by Cisplatin and Pemtrex separately and intermittently on A549 and BEAS-2B cells was investigated by MTT method. Cisplatin caused higher toxicity in BEAS-2B cells (p <0.01). When Pemtrex drug was applied alone, it was determined that BEAS-2B cells caused higher toxicity than the A549 cells in the 48 and 72 hours experimental groups (p <0.01). The toxicity in A549 cells was higher in BEAS-2B cells in experimental groups treated with Cisplatin and Pemtrex 24 hours later. The experimental groups in which Cisplatin was applied 24 hours after than Pemtrex, toxicity was detected in both cell lines. Morphological changes in the cells were determined by phase contrast microscopy. Activation of caspase 3, 7 and 9 was found to increase in A549 cells. The expression of the genes in the cell cycle at the molecular level was investigated by qRT-PCR method. Cyclin and cyclin-dependent kinase genes and DNA repair genes were downregulated in A549 cells and upregulated in BEAS-2B cells.
As a result, it was determined that the highest toxicity on A549 cells occurred after Pemtrex after Cisplatin drugs. While creating toxicity on cancerous cells, the difference between gene expression levels in molecular analyzes with concentration that does not have toxic effects on normal cells will be the basis of other studies in this context.