Kras mutant larinks kanseri hücrelerinde timokinonun etki mekanizmasının incelenmesi
Investigation of thymoquinone effect on laryngeal cancer cells with kras mutant
Yazar: VİLDAN BETÜL YENİGÜN
Danışman: PROF. DR. TÜLÜN ÇORA
Selçuk Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: Genetik = Genetics ; Onkoloji = Oncology ; Tıbbi Biyoloji = Medical Biology
Dizin: Genler-RAS = Genes-RAS ; Kafa ve boyun neoplazmları = Head and neck neoplasms ; Laringeal neoplazmlar = Laryngeal neoplasms ; Mutasyon = Mutation ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Timokinon = Thymoquinone ; Çörekotu = Nigella

Özet:
Larinks kanserleri tüm kanserlerin %2'sini; baş-boyun bölgesi kanserlerinin yaklaşık %25'ini oluşturur. Üst solunum yolu kanserleri içinde en sık görülendir. Türkiye kanser istatistiklerine göre ülkemizde larinks kanseri erkeklerde en sık görülen ilk 10 kanser türünün içerisinde 6. sırada yer almaktadır. KRAS onkogeni, RAS gen familyasının üyesidir. KRAS geni, kolon kanserlerinin yaklaşık %40'ında mutasyona uğrar ve neticede gen sürekli "açık" konumdadır. KRAS mutasyonunun, baş-boyun kanserlerinin gelişiminde etkili olduğu da gösterilmiştir. Kanser, takip ve tedavi süreci oldukça zor olan bir hastalıktır. Bu nedenle, tedavi başarısını ve yaşam kalitesini arttıracak yöntemlerin kullanılmak istenilmesi kaçınılmazdır. Tamamlayıcı tıp olarak da bilinen alternatif tıp, kanser hastalarında bağışıklık sistemine güç vererek asıl tedaviye destek olmayı amaçlamaktadır. Fitoterapi uygulamaları dünyada hızlı bir şekilde kanser araştırmalarında yer almaktadır. Geliştirilen ilaçların önemli bir kısmının etken maddesinin de bitki kökenli olması, bu ilgiyi arttırmaktadır. Yapılan araştırmalar sonucu elde edilen etken maddeler yeni tedavi seçeneklerinin önünü açmaktadır. Bu nedenle, daha öncesinde geleneksel tedavide yer alan çok sayıda bitki, günümüzde önemli moleküler araştırmaların konusu haline gelmiştir. Timokinon, çörek otu olarak da bilinen Nigella sativa bitkisinin en önemli dört etken maddesinden biridir. Çörek otu, antioksidan ve anti-inflamatuar etkisi bilindiğinden uzun bir süredir geleneksel olarak kullanılmaktadır. Çörek otu tohumunun biyolojik etkilerinin birçoğunun timokinonun etkisiyle olduğu literatürde gösterilmiştir, ancak etki mekanizması halen bilinmemektedir. Timokinonun larinks kanseri üzerindeki apoptotik etkisinin ortaya konulması bu etken maddenin tedavi edici etkinliğinin araştırılması yönünde zemin hazırlamaktadır. Etki mekanizması hakkında bir ipucu sağlamayı hedeflenen bu projede öncelikli olarak Timokinonun larinks kanseri hücre hattındaki apoptotik etkisi sitotoksisite testleri ile (MTT, Sulphurodamine B boyaması) belirlendi. Mutant KRAS geni aktarılan hücrelerdeki etkisi ise MTT ve hücre içi ATP analizleri ile gerçekleştirildi. Elde edilen sonuçlara göre, timokinonun larinks kanseri hücreleri üzerinde sitotoksik etkisi olduğu izlendi. KRAS geninin sadece kodlanan bölgesinde mutasyon olan hücrelerde ölüm azalırken; kodlanan ve kodlanmayan bölgede mutasyon olan hücrelerde ise hücre ölümünün arttığı gözlemlendi. Bu verilere göre timokinon etken maddesinin KRAS onkogeni ile etkileştiği görülürken bu etkileşimin hangi yolak üzerinden gerçekleştiği bilinmemektedir. Gelecek çalışmalarda KRAS onkogeninin en çok kullanıldığı bilinen akış yolaklarından PI3K/AKT yolağı ile MEK/ERK yolaklarının çalışılması gerektiğini düşünülmektedir.

Abstract:
Larynx cancer constitutes about 2% of all cancers and 25% of head and neck cancers (HNC). It is the most common cancer of the upper respiratory tract. According to the Department of Cancer Statistics in Turkey, it ranks 6th place in the top 10 of the most common types of cancer seen in men. KRAS oncogene is a member of the RAS gene family. KRAS is mutated in about 40% of colon cancers, and the gene functions as "open" as a result. KRAS mutation has been shown to be effective in the development of head and neck cancer. Cancer is a disease that has difficult follow-up and treatment processes. Therefore, desire to use methods that increase the success of treatment and quality of life is inevitable. Complementary medicine, also known as alternative medicine in cancer patients is intended to support the original treatment by giving power to the immune system. Phytotherapy practices carried out in the form of alternative medicine are subject to rapid cancer research in the world. Since active ingredients of many drugs are plant original, which increases the interest to plants. Obtained results opens research areas for new treatment options. Therefore, many plants used in the early conventional treatments have become the subject of numerous important molecular research studies. Thymoquinone is one of the four most important active ingredients of Nigella sativa plant which is known also as the black cumin. Black cumin has been used traditionally for a long time because of its known antioxidant and anti-inflammatory effects. Many of the biological effects of these seeds have been shown that they are through the effect of thymoquinone. However, the effect mechanism of this important ingredient is still unknown. Introducing the apoptotic activity of thymoquinone on laryngeal cancer provides basis to investigate the therapeutic efficacy of this ingredient. In this study, where was aimed to provide a hint about the effect mechanism, the apoptotic effect of thymoquinone on the laryngeal cancer cell line was determined by cytotoxicity tests (MTT and Sulphurodamine B staining).Whereas its effect on the mutant KRAS gene transfected cells was observed through MTT and intracellular ATP analysis. According to the results obtained, thymoquinone has cytotoxic effect on the laryngeal cancer cells and cell death was decreased in the cells carrying mutation in the coding region of KRAS gene. However, cell death increase was observed in cells having mutation in the coding and non-coding region of KRAS gene.  According to these findings, it was observed that thymoquinone interacts with KRAS oncogene but the pathway of this interaction is not known. There is a need to investigate PI3K/AKT and MEK/ERK pathways that are the most common pathways of KRAS oncogene in the future studies.