Meme kanseri immün alt tiplerinde Paklitaksel'in moleküler mekanizmasının belirlenmesi
Determination of the molecular mechanism of Paclitaxel in breast cancer immune subtypes
Yazar: KEZBAN UÇAR ÇİFÇİ
Danışman: PROF. DR. YUSUF TUTAR
Sağlık Bilimleri Üniversitesi / Hamidiye Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Tıp Ana Bilim Dalı / Moleküler Tıp Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Moleküler Tıp = Molecular Medicine

Özet:
Meme kanserinin ilk basamak kemoterapisi ve çeşitli malignitelerin tedavisinde kullanılan Paklitaksel (PTX), tübülin stabilitesini düzenleyerek kanser hücrelerinin bölünmesini engelleyen yüksek terapötik etkinliğe sahip bir kemoterapi ilacıdır. Bu çalışmamızda PTX'in meme kanseri immün alt tiplerinde, terapötik etkinliğininin ve moleküler mekanizmalarının belirlenmesi amaçlanmıştır. 
MCF-7, BT474, SKBR3, MDA-MB-231 ve hTERT- HME1 hücre hatlarında PTX IC50 konsantrasyonları MTT hücre sitotoksite analizi ile belirlenmiştir. Belirlenen IC50 değerleri ile qPCR deneyleri için RNA izolasyonu ve ardından cDNA sentezi yapılmıştır. PTX'in hücre ölümü ve hücre döngüsü üzerine etkileri ise akım sitometrisi analizi ile tamamlanmıştır. 
Çalışma kapsamda seçtiğimiz MCF-7, BT474, SKBR3, MDA-MB-231 meme kanseri hücre hatlarında doza ve zamana bağlı olarak 10 farklı konsantrasyonda ve 3 ayrı zaman diliminde (24., 48., 72.saat) PTX'in IC50 değerleri belirlenmiştir. RT-qPCR ile kanser yolak analizleri, kanser enerji metabolizması ve ilaç direnci ile ilgili çeşitli genlerin ifadeleri belirlenerek moleküler mekanizmaları araştırılmıştır. Akım sitometrisi ile yapılan apoptoz ve hücre döngüsü analizlerinin tamamlanmasıyla antikanser aktiviteleri değerlendirilmiştir. Sağlıklı meme hücre hattı olan hTERT-HME1'de PTX'in 24., 48., ve 72. saat farklı derişimleri uygulanarak MTT yöntemiyle IC50 değerleri saptanmıştır.
PTX'in, meme kanseri immün alt tiplerinde tümör hücrelerinin proliferasyonunu engellediği ve apoptozu artırdığı bulunmuştur. Kanser yolak analizleri, enerji metabolizması ve ilaç direnç genlerininin ekspresyonları değerlendirildiğinde p53, PI3K/AKT/mTOR, apoptoz, hücre proliferasyonu, hücresel yaşlanma, EMT, ilaç direnci, kanser metabolizması açısından anlamlı değişiklikler bulunmuştur. PTX, HER2+ ve üçlü negatif meme kanseri (TNBC) hücre hatlarında terapötik etkinliğinin düşük olduğu gözlemlenmiştir.

Abstract:
Paclitaxel (PTX), used in the first-line chemotherapy of breast cancer and in the treatment of various malignancies, is a drug with high therapeutic efficacy that inhibits the division of cancer cells by regulating tubulin stability.  In this study, we aimed to determine the therapeutic efficacy and molecular mechanisms of paclitaxel in breast cancer immune subtypes.
IC50 concentrations of paclitaxel in MCF-7, BT474, SKBR3, MDA-MB-231 and hTERT-HME1 cell lines were determined by MTT cell cytotoxicity assay. RNA isolation and subsequent cDNA synthesis were performed for qPCR experiments with the determined IC50 values.  The effects of PTX on cell death and cell cycle were completed by flow cytometry analysis.
IC50 values of PTX were determined in breast cancer and healthy cell lines at 10 different concentrations and different time periods (24h, 48h, 72h). Molecular mechanisms were investigated by determining the expression of various genes related to cancer pathway analysis, cancer energy metabolism and drug resistance by RT-qPCR. After completion of apoptosis and cell cycle analysis by flow cytometry, anticancer activities were evaluated.
PTX was found to inhibit tumor cell proliferation and increase apoptosis in breast cancer immune subtypes. Significant changes were found in terms of p53, PI3K/AKT/mTOR, apoptosis, cell proliferation, senescence, EMT, drug resistance, cancer metabolism when the expressions of cancer pathway analysis, energy metabolism and drug resistance genes were evaluated. PTX showed low therapeutic efficacy in HER2+ and TNBC cell lines.