Rock inhibitorü Y27632'den hareketle olası yeni sasp modülatörü bileşiklerin in siliko olarak belirlenmesi ve in vitro olarak test edilmesi
In silico identification and in vitro testing of potential new sasp modulator compounds based on the rock inhibitor Y27632
Yazar: ELİF BUSE BOZAN
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA ARK
Gazi Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmakoloji Ana Bilim Dalı / Farmakoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology

Özet:
Kanser tedavisinde kullanılan kemoterapötik ajanların tümör mikroçevresinde hücresel senesensi indükleyebildiği bilinmektedir. Senesent hücreler, proinflamatuar sitokinler, kemokinler, matriks metalloproteinazlar ve zararlı parakrin ve sistemik etkilere sahip diğer faktörlerden oluşan ve senesensle ilişkili sekretuvar fenotip (SASP) olarak adlandırılan sekretuvar aktiviteye sahiptir. SASP faktörleri güçlü parakrin etkileri ile hücre migrasyonu, invazyonu ve metastazı indükleyici etki göstermektedir. Senesent hücrelerin bu zararlı etkilerinin önüne geçebilmek için apoptotik etki gösteren senolitiklerin veya SASP'ın salgılanmasını inhibe ederek etki gösteren senomorfik bileşiklerin geliştirilmesi önemli tedavi yaklaşımları arasında yerini almaktadır. İlaç araştırma ve geliştirme çalışmalarının uzun sürede gerçekleşmesi ve oldukça maliyetli olması nedeni ile yakın zamanda ilacın yeniden konumlandırılmasına yönelik çalışmalar hız kazanmıştır. Bu çalışmalarda daha önce herhangi bir endikasyonda etkili olduğu gösterilmiş ruhsatlı ilaçların yeni terapötik endikasyonlar için potansiyelleri değerlendirilerek hem kısa zamanda ve hem de düşük maliyetle kullanıma sunulmaları amaçlanmaktadır. Daha önce gerçekleştirdiğimiz çalışmalarda Y27632'nin senesent HeLa hücrelerinde Rho kinaz üzerinden SASP'ı inhibe ettiği gösterilmiştir. Bu bulgu ROCK inhibitör aktiviteye sahip olduğu bilinen maddelerin senomorfik etkiye sahip olabileceğini düşündürmektedir. Gerçekleştirdiğimiz çalışmada in siliko yöntemler kullanılarak Y27632'den hareketle olası ROCK inhibitör aktiviteye sahip olduğu düşünülen ruhsatlı ilaçlardan selektif COX2 inhibitörü parekoksibin, senomorfik etkinliği senesenst kanser hücrelerinde incelenmiştir. Hücre kültürü çalışmalarında HeLa ve A549 kanser hücreleri bir kemoterapötik ajan olan doksorubisin (300 nM) ile 72 saat muamele edilmiştir. Hücrelerin senesent indüksiyonu SA-β-gal boyaması ve faz kontrast mikroskobisi ile belirlenmiştir. Ardından serumsuz besiyerine geçilen senesent HeLa ve A549 kanser hücreleri belirlenen konsantrasyonlarda parekoksib ile 48 saat boyunca inkübe edilmiştir. Daha sonra SASP'ın majör belirteçlerinden IL6 miktarını hücre sekretomunda ölçülmüş ve senesenst Hela hücrelerinde 30 µM parekoksibin IL6 sekresyonunu azalttığı görülmüştür. Ayrıca 30 µM parekoksib senesent HeLa hücrelerinde hücre alanını anlamlı olarak azaltmıştır. Bu sonuçlar senesent kanser hücrelerinde parekoksibin seneomorfik etkinliğe sahip olduğunu ve gerçekleştirilecek ileri çalışmalarla adjuvan tedavi seçenekleri arasında yer alabileceğini göstermektedir.

Abstract:
It is known that chemotherapeutic agents used in cancer treatment can induce cellular senescence in the tumor microenvironment. Senescent cells have secretory activity called senescence-associated secretory phenotype (SASP), which consists of proinflammatory cytokines, chemokines, matrix metalloproteinases, and other factors with deleterious paracrine and systemic effects. SASP factors have strong paracrine effects and induce cell migration, invasion and metastasis. In order to prevent these harmful effects of senescent cells, the development of senolytics with apoptotic effects or cenomorphic compounds that act by inhibiting the secretion of SASP are among important treatment approaches. Due to the fact that drug research and development studies take a long time and are quite costly, studies on drug repositioning have gained momentum in the near future. In these studies, it is aimed to evaluate the potential of licensed drugs that were previously shown to be effective in any indication for new therapeutic indications, and to make them available both in a short time and at low cost. In our previous studies, it was shown that Y27632 inhibited SASP via Rho kinase in senescent HeLa cells. This finding suggests that substances known to have ROCK inhibitory activity may have a senomorphic effect. In the study we carried out, the cenomorphic activity of the selective COX2 inhibitor parecoxib, one of the licensed drugs thought to have possible ROCK inhibitory activity, based on Y27632, was investigated using in silico methods in senescent cancer cells. In cell culture studies, HeLa and A549 cancer cells were treated with doxorubicin (300 nM), a chemotherapeutic agent, for 72 hours. Senescence induction of cells was determined by SA-β-gal staining and phase contrast microscopy. Senescent HeLa and A549 cancer cells, which were then transferred to serum- free medium, were incubated with parecoxib at the determined concentrations for 48 hours. Then, the amount of IL6, one of the major markers of SASP, was measured in the cell secretome and it was observed that 30 µM parecoxib decreased IL 6 secretion in senescent HeLa cells. In addition, 30 µM parecoxib significantly reduced cell area in senescent HeLa cells. These results show that parecoxib has a seneomorphic activity in senescent cancer cells and may be among the adjuvant treatment options with further studies.