Akut myeloid lösemi hücre hatlarında mir-15a-5p ve mir-16-5p'nin fonksiyonel etkilerinin ve miRNA hedef gen ilişkisinin incelenmesi
Investigation of the functional effects of mir-15a-5p and mir-16-5p and miRNA target gene relationship in acute myeloid leukemia cell lines
Yazar: ŞEYMA TEOMETE
Danışman: PROF. DR. ŞÜKRÜ ÖZTÜRK ; DR. MURAT KAYA
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Genetik Ana Bilim Dalı / Genetik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Genetik = Genetics
Dizin: Hücre dizisi = Cell line ; Lösemi = Leukemia ; Lösemi-miyeloid-akut = Leukemia-myeloid-acute ; Mikro RNA = Micro RNA ; RNA = RNA ; Reseptörler-insülin = Receptor-insulin ; İnsülin benzeri büyüme faktörleri = Insulin like growth factors

Özet:
Giriş: Akut myeloid lösemi (AML), anormal blast hücresi birikimi ile karakterize bir kan kanseri türüdür. miRNA'lar gen ekspresyonu regülatörleri olarak kanser gibi birçok hastalıkta kritik rollere sahiptir. miR-15a-5p ve miR-16-5p birçok kanserde tümör-supresör miRNA olarak bildirilmiş miRNA'lardır. Bu çalışmada miR-15a-5p ve miR-16-5p'nin fonksiyonel etkilerinin ve miRNA hedef gen ilişkisinin AML hücre hatlarında incelenmesi amaçlanmıştır.
Metot: AML hücre hatları; HL-60 ve NB4, miR-15a-5p ve miR-16-5p mimikleriyle transfekte edilerek hedef genlerinden yedisinin ekspresyonları ve miR-15a-5p ve miR-16-5p mimiklerinin hücre proliferasyonuna ve hücre apoptozuna olan etkisi incelenmiştir. Çalışmada, daha önce miR-15a-5p ve miR-16-5p tarafından in siliko olarak hedeflendiği bildirilen BMI1, CCND2, CCNE1, CDC25A, CHEK1, IGF1R ve WEE1 genlerinin HL-60 ve NB4 AML hücre hatlarında ekspresyonları ile hücre proliferasyonu ve apoptoza etkileri fonksiyonel olarak araştırılmıştır.
Bulgular: Kontrol grubuyla karşılaştırıldığında, miRNA mimikleriyle transfekte olan AML hücre hatlarının proliferasyonunda anlamlı düşüş, NB4 hücre hattının da apoptoza yöneliminin arttığı gözlemlenmiştir. Transfeksiyona uğrayan AML hücre hatlarında, miR-15a-5p'nin doğrudan IGF1R ve CDC25A genlerini hedefleyerek, miR-16-5p'nin ise IGF1R ve BMI1 genini hedefleyerek gen ekspresyon seviyelerinin anlamlı bir şekilde azalmasını sağladığı gösterilmiştir. CCND2, CCNE1, CHEK1 ve WEE1 genlerinin ekspresyonlarında genel olarak istatistiksel olarak anlamlı seviyede düşüş gözlenmemiştir. 
Bu bulgular, miR-15a-5p/CDC25A, miR-16-5p/BMI1 ve miR-15a-5p/miR-16-5p/IGF1R aksisinin AML tedavisinde yeni hedefler için özgün bir biyobelirteç olarak kullanılabileceğini düşündürmektedir. Bununla birlikte mRNA düzeyinde tespit edilen anlamlı ekspresyon düşüşlerinin protein düzeyinde ve hasta örneklerinde de doğrulanması gereklidir. Bu sebeple, miR-15a-5p ve miR-16-5p'nin AML ile ilişkisinin aydınlatılabilmesi için daha fazla sayıda hücre hattında ve doku örneklerinde yapılacak moleküler çalışmalara ihtiyaç bulunmaktadır.

Abstract:
Introduction: Acute myeloid leukemia (AML) is a type of blood cancer characterized by an abnormal accumulation of blast cells. miRNAs as regulators of gene expressions have critical roles in many diseases, such as cancer. miR-15a-5p and miR -16-5p are miRNAs that have been reported as tumor-suppressor miRNAs in many cancers. This study aimed to investigate the functional effects of miR-15a-5p, miR-16-5p and miRNA target gene relation in AML cell lines.
Method: AML cell lines, HL-60 and NB4, were transfected with miR-15a-5p and miR-16-5p mimics. The expressions of seven target genes and the effect of miRNA mimics on cell proliferation and cell apoptosis were examined. In the study, the effects of BMI1, CCND2, CCNE1, CDC25A, CHEK1, IGF1R, and WEE1 genes, which were previously reported to be targets of miR-15a-5p and miR-16-5p in silico, and their effects on cell proliferation and apoptosis in HL-60 and NB4 AML cell lines were functionally investigated.
Results: Compared to the control group, a significant decrease was observed in the proliferation of AML cell lines transfected with miRNA mimics, and the apoptosis of the NB4 cell line also increased. We have shown that miR-15a-5p targets the IGF1R and CDC25A genes directly in transfected AML cell lines, while miR-16-5p targets the IGF1R and BMI1 genes, resulting in a significant decrease in gene expression levels. In contrast, there was no statistically significant decrease in the expressions of the CCND2, CCNE1, CHEK1, and WEE1 genes overall. 
These findings suggest that the miR-15a-5p/CDC25A, miR-16-5p/BMI1, and miR-15a-5p/miR-16-5p/IGF1R axis can be used as a unique biomarker for new targets in the treatment of AML. However, the significant expression decreases detected at the mRNA level should also be confirmed at the protein level and in patient samples. For this reason, more molecular studies are needed to be performed in large numbers of cell lines and in tissue samples to elucidate the relationship of miR-15a-5p and miR-16-5p in AML.