Over kanserinin erken tanısı için aday miRNA'lardan biyomarkır seçimi
Selection of biomarker from candidate miRNAs for early detection of ovarian cancer
Yazar: BERKCAN DOĞAN
Danışman: DOÇ. DR. TUBA GÜNEL
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı / Moleküler Biyoloji ve Genetik  Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Genetik = Genetics ; Kadın Hastalıkları ve Doğum = Obstetrics and Gynecology ; Onkoloji = Oncology

Özet:
Over kanseri dünya çapında kadın ölümlerine neden olan beşinci kanser tipidir. Epitelyal over kanseri (EOK) ölüm oranı en yüksek over kanseri çeşididir, genellikle asemptomiktir ve uygun tarama testlerinin sayısı azdır. EOK'nin erken teşhisi klinikte büyük önem taşır. EOK yaklaşık %70 oranında ileri evrede kendini gösterir ve bu hastaların %30'undan daha azı 5 yıldan fazla yaşamını devam ettirebilir. Buna karşılık, evre I'de tanısı koyulan hastaların 5 yıllık sağkalım oranı %90'a, evre II'dekilerin 5 yıllık sağkalım oranları %70'e kadar çıkmaktadır.

Kanser kitlesinin gözlenmesi ve biyopsisi erken evrelerde zor olduğu için invaziv olmayan yöntemlerle tanı koyulması gittikçe önem kazanmaktadır. Bu nedenle; kanserin ilk evresinden itibaren vücut sıvılarına geçen tümör materyallerinin (dolaşımdaki tümör hücreleri, serbest nükleik asitler ve eksozomlar) tespiti, erken evrelerde tanı koyulmasına olanak tanıyacaktır. Likit biyopsi olarak adlandırılan bu yöntem ile elde edilen materyallerin over kanserine spesifik olduğu kanıtlanırsa daha nesnel ve karşılaştırılabilir potansiyel serum biyomarkıları olarak kullanılabilir. Son yıllarda en çok çalışılan serum biyomarkırlarından mikroRNA'lar (miRNA'lar), mRNA'ları hedefleyerek gen ifadesini düzenleyen, kodlama yapmayan kısa RNA molekülleridir. Sağlıklı bireylerden farklı olarak; hastalığa, hastaya ve hastalığın evresine göre anlatımı değişkenlik gösteren miRNA'lar, EOK dahil olmak üzere özellikle kanser ve birçok hastalığın erken tanısında potansiyel biyomarkır özelliği taşımaktadır. Son yıllardaki EOK ile ilgili çalışmalar; miRNA anlatım profillerinin oluşturulması ve periferik kan kökenli miRNA'ların dolaşımdaki yeni biyomarkırlar olarak tanımlanmasına odaklanmıştır.

EOK hastalarının serumları ve aynı yaş aralığındaki sağlıklı bireylerin serum örnekleri ile yapılan mikrodizilim sonucunda anlatım farklılığı saptanan 4 aday miRNA'nın (hsa-miR-1909-5p, hsa-miR-548am-5p, hsa-miR-885-5p, hsa-let-7d-3p) biyomarkır potansiyelleri bu tez kapsamında araştırılmıştır. Mikrodizilim verileri, 4 miRNA'nın over kanseri hastalarının serumlarında anlatımının önemli derecede azaldığını göstermiştir (p<0.05). Real-time PCR tekniği ile yapılan validasyon sonucunda da aynı miRNA'ların anlatımının sağlıklı bireylere göre azaldığı tespit edilmiştir. Hsa-miR-1909-5p, hsa-miR-885-5p, hsa-let-7d-3p anlatım değişimleri istatiksel olarak anlamlı bulunmuştur (p<0.05). Validasyonu yapılan miRNA'ların "Pathway Studio" veri tabanı ile hangi genleri ve yolakları etkilediği belirlenmiştir. Kanserde önemli bir düzenleyici olan hsa-let-7d-3p'nin hedef genlerinden biri olan hmga2 geni veri tabanına göre belirlenmiştir. Hsa-let-7d-3p'nin over kanseriyle ilişkisi bilinen hmga2 genine etkisini araştırmak üzere anlatım analizi yapılmıştır. Bu araştırma sonucunda, hsa-miR-1909-5p, hsa-miR-548am-5p ve hsa-miR-885-5p miRNA'larının erken tanı panellerine eklenebileceği ve potansiyel biyomarkır olabileceği ileri sürülmüştür. EOK'un patofizyolojisini araştırmaya yönelik yapılan çalışmalarda, hsa-let-7d-3p'nin hmga2 geninin regülasyonu üzerindeki etkisi tam olarak belirlenememiştir.

Abstract:
Ovarian cancer is the fifth cancer type which is the cause of women deaths in worldwide. Epithelial ovarian cancer (EOC) is the most lethal ovarian cancer type, is usually asymptomatic, and few screening tests are available. Early detection of EOC has a great importance in the clinic. EOC shows itself at the rate of approximately %70 on the advanced-stage and less than 30% of these patients may continue their life for 5 years more. In contrast, the 5-year survival rate of patients diagnosed in stage I is 90% and the 5-year survival rate of patients diagnosed in stage II is up to 70%. 

Since observing of cancer mass and biopsy are difficult in early stages, diagnosis by noninvasive
methods are getting more and more important nowadays. Therefore, the detection of tumor materials (in circulating tumor cells, free nucleic acids, and exosomes) passed to body fluids in the first stage of cancer can make possible the early diagnosis of cancer. If the materials obtained by the method, called liquid biopsy, are proven to be specific to ovarian cancer, they can be used as more objective and comparable potential serum biomarkers. In recent years, one of the most studied serum biomarkers is microRNAs (miRNAs) which are non-coding short RNAs family and also regulate gene expression by targeting mRNAs. Unlike healthy individuals, as having the expression variability according to the disease, the patient and the stage of disease, miRNAs have the potential biomarker in early detection of many diseases and especially cancer, including EOC. The studies on EOC in recent years have focused on the creation of miRNA expression profiling and the identification of miRNAs derived from peripheral blood as new biomarkers in circulation.

The biomarker potentials of 4 candidate miRNAs (hsa-miR-885-5p, hsa-let-7d-3p, hsa-miR-548am- 5p, hsa-miR-1909-5p), whose expression levels have been determined as different using microarray by comparing serum samples of healthy individuals with the serum of EOC patients in the same age range as, were investigated in this thesis. Microarray data have shown that expression of 4 miRNAs decreases significantly in the serum of EOC patients (p <0.05). Also, the expression of same miRNAs has been validated by Real-time PCR technique in this study. Different expressions of hsa-miR-1909-5p, hsa-miR-885-5p, hsa-let-7d-3p were statistically significant (p <0.05). It has been detected which genes and related pathways affected by the validated miRNAs using "Pathway Studio" database. An important regulator of cancer as one target genes of hsa-let-7d-3p has been identified hmga2 gene according to the database. The expression analysis of this gene, which is known related to ovarian cancer, has been performed to determine the effect of hsa-let-7d-3p on hmga2 gene. As a result of this research, it has been suggested that hsa-miR-1909-5p, hsa-miR-548am-5p, and hsa-miR-885-5p miRNAs can be added to early diagnosis panels and be utilized as potential biomarkers. In studies to investigate the pathophysiology of EOC, the effect of hsa-let-7d-3p on the regulation of the hmga2 gene has not been accurately determined.