BT474 ve MDA-MB-231 meme kanseri hücre hattında ruxolitinib ve MK-2206'nın östrojen sinyal yolağının PI3K/AKT ve JAK/STAT sinyal yolakları üzerindeki ilişkinin araştırılması
Investigation of the relationship between ruxolitinib and MK 2206's estrogen signaling pathway on PI3K/AKT ve JAK/STAT signaling pathways in BT474 and MDA-MB-231 breast cancer cell line
Yazar: ESİN GÜVENİR ÇELİK
Danışman: DOÇ. DR. ONUR EROĞLU
Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Genetik = Genetics
Dizin: Apoptozis = Apoptosis ; Meme kanseri =   ; Nanopartiküller = Nanoparticles ; Sağkalım = Survival

Özet:
Tümörlü bir hücrede, pro-apoptotik ve anti-apoptotik proteinlerin dengesinin bozulması gerçekleşir. PI3K/AKT,JAK/STAT ve MAPK sinyali kanser hücresinin çoğalmasında, anjiyogenez ve metastazın düzenlenmesinde önemli bir rol oynar. Bu sinyal yolaklarını hedefleyen inhibitörlerle hücre proliferasyonunun azaltılması ve hücre ölümünün uyarılması terapötik yaklaşımlardandır. Ruxolitinib,JAK1/2'yi hedef alan RTK inhibitörüdür. MK-2206 seçici bir AKT inhibitörüdür. Ruxolitinib'in kanser hücrelerinde daha etkili bir şekilde etki edebilmesi, tümör hücrelerindeki ilaç birikiminin seçici bir şekilde arttırılması, ilaçların toksik ve yan etkilerinin azaltması gereksinimi bulunmaktadır. Bu çalışmada ilk olarak BT474(ER+, PR+, HER2+) ve MDA-MB-231(ER-, PR-, HER2-) meme kanseri hücrelerinde birbiri ile sinerjistik etki gösteren Ruxolitinib ve MK-2206'nın kombine tedavisi bu eksikliğin giderilmesi hedeflenmiştir. İkinci olarak Ruxolitinib ve MK-2206 yüklü PCL nanopartiküller sentezlenerek bu eksikliğin giderilebilmesi hedeflenmiştir. İlaçların serbest ve nano formlarının IC50 değerleri MTT; anti-proliferatif etkileri Survival,Soft Agar,Koloni Oluşum,Yara iyileşme testleriyle; hücrelerdeki morfolojik değişiklikler Hoechst33342 ile incelenmiştir. İlaçların hücrelerde apoptoz,ERα,MAPK,PI3K/AKT ve JAK/STAT yolakları üzerindeki etkileri immunblotlamayla incelenmiştir. Ruxolitinib+MK-2206 uygulamasının BT474 hücrelerinde PI3K/AKT,MAPK ve JAK/STAT3 yolağını inhibe ederek ekstrinsik yolağı,MDA-MB-231 hücrelerinde PI3K/AKT,MAPK ve JAK/STAT5 yolağını inhibe ederek intrinsik yolağı aktive ettiği gözlemlenmiştir. PCL-NP'lerin her iki hücrede toksik etkisi olmadığı gözlemlenmiştir. Ruxolitinib'inn IC50 değerinin nanoformuyla birlikte BT474 hücrelerinde 50 kat azaldığı  gözlenmiştir. Hücrelerde Rux-PCL-NP ve MK-PCL-NP'nin PI3K/AKT, MAPK, JAK/STAT yolağı üzerinde benzer etkileri olduğu gözlenmiştir.

Abstract:
In a tumor cell,the imbalance of pro-apoptotic and anti-apoptotic proteins occurs. PI3K/AKT,JAK/STAT,and MAPK signaling play an essential role in the proliferation of cancer cells and the regulation of angiogenesis and metastasis. Reducing cell proliferation and stimulating cell death with inhibitors targeting these signaling pathways are therapeutic approaches. Ruxolitinib is RTK inhibitor that targets JAK1/2. MK-2206 is selective AKT inhibitor. There is a need for Ruxolitinib to act more effectively on cancer cells,to selectively increase drug accumulation in tumor cells,and to reduce the toxic and side effects of drugs. In this study,the combined treatment of Ruxolitinib and MK-2206,which have synergistic effects on BT474(ER+,PR+,HER2+) and MDA-MB-231(ER-,PR-,HER2-) breast cancer cells,aimed firstly to eliminate this deficiency. It was aimed secondly to eliminate this deficiency by synthesizing PCL nanoparticles loaded with Ruxolitinib and MK-2206. IC50 values of free and nano forms of drugs were determined by MTT;anti-proliferative effects by Survival,Soft Agar,Colony Formation,Wound healing tests; Morphological changes in cells were examined with Hoechst33342. The effects of drugs on apoptosis,ERα,MAPK,PI3K/AKT and JAK/STAT pathways in cells were investigated by immunoblotting. It was observed that Ruxolitinib+MK-2206 application activates the extrinsic pathway by inhibiting PI3K/AKT,MAPK and JAK/STAT3 pathways in BT474 cells, and activates the intrinsic pathway by inhibiting PI3K/AKT,MAPK and JAK/STAT5 pathways in MDA-MB-231 cells. It was observed that PCL-NPs didn't have toxic effect on both cells. It was observed that the IC50 of Ruxolitinib decreased 50-fold in BT474 cells with its nanoform. It has been observed that Rux-PCL-NP and MK-PCL-NP have similar effects on the PI3K/AKT,MAPK,JAK/STAT pathways in cells.