Temozolomid (TMZ) dirençli ve normal Glioblastoma Multiforme (GBM) hücre hatlarında donafenib ve radyoterapi uygulamasının hücre sağkalımı açısından değerlendirilmesi
Evaluation of donafenib and radiotherapy application in temozolomide (TMZ) resistant and normal Glioblastoma Multiforme (GBM) cell lines in terms of cell survival
Yazar: EMİNE YAZICI
Danışman: PROF. DR. GAMZE TANRIÖVER
Akdeniz Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Histoloji ve Embriyoloji = Histology and Embryology ; Onkoloji = Oncology
Dizin: Glioma = Glioma ; Radyoterapi = Radiotherapy ; Temozolomid = Temosolomide

Özet:
Amaç: Glioblastoma Multiforme (GBM), merkezi sinir sisteminin (MSS) en agresif ve sık görülen malign beyin tümörüdür. Donafenib (DNF), küçük moleküllü bir multikinaz inhibitörüdür. Çalışmamız, DNF'nin Raf/MEK/ERK sinyal yolağını kullanabileceği hipotezinden yola çıkarak; radyoterapi (RT) ve Temozolomid (TMZ) uygulamasıyla DNF'nin; tümör hücre sağkalımı ve bu yolak üzerindeki etkisinin değerlendirilmesi üzerine kurgulanmıştır. 

Yöntem: Çalışmamızda kullanılan GBM hücre hatları; TMZ'ye duyarlı U87MG ve dirençli T98G hücre hatları olarak belirlendi. Deney gruplarımız; Kontrol (K), Çözücü (Ç), TMZ, DNF, TMZ+DNF, TMZ+DNF+RT ve kliniği taklit etmek adına RT, TMZ+RT'ye ek olarak DNF+RT gruplarından oluşturuldu.  TMZ ve DNF'nin proliferatif etkisini belirleyerek IC50 değerlerini hesaplamak için MTT ile analiz yapıldı. RT uygulaması için hücrelere günlük 2 Gray (Gy) olmak üzere 5 gün boyunca toplam 10Gy ışın verildi. Yine aynı gruplarda tümör hücrelerinin hareket potansiyelleri, hücrelerde oluşturulan yara izi deneyi ile migrasyon analizi yapılarak yorumlandı. Ek olarak, deney gruplarında p-ERK 1/2 ve Aktif Kaspaz-3 protein ekspresyon seviyeleri Western Blot analizi ile değerlendirildi.

Bulgular: DNF'nin GBM hücre hatlarında, IC50 değeri çalışmamızla ilk kez belirlendi. DNF ve TMZ'nin bireysel ve kombine uygulamasının tümör hücre proliferasyonunu azalttığı görüldü. Aynı zamanda DNF, TMZ ve eş zamanlı RT uygulaması tümör hücre sağkalımını azalttı. Hücrelerde oluşturulan yara izi ile tümör hücrelerinde hareket potansiyellerinin kısıtlandığı gösterildi. Ayrıca DNF'nin, p-ERK 1/2 sinyal yolağını kullanıp kullanmadığı ve tümör hücrelerinin apoptoza gidip gitmediği ilk kez değerlendirildi.

Sonuç: Çalışmamız; klinikte uygulanan tedavilere (TMZ+RT) ek hem bireysel hem de kombine uygulanan ve daha önce hiç GBM hücrelerinde etkinliği değerlendirilmemiş olan DNF'nin, tümör hücrelerinde anti-proliferatif etkinliğinin olabileceğini göstermiştir.

Anahtar Kelimeler: Glioblastoma Multiforme, Temozolomid, Radyoterapi, Donafenib

Abstract:
Objective: Glioblastoma Multiforme (GBM) is the most common and aggressive malignant brain tumor of the central nervous system (CNS). Donafenib (DNF) is a small molecule multikinase inhibitor. Based on the hypothesis that DNF may use Raf/MEK/ERK signaling pathway, our study was designed to evaluate the effect of DNF on tumor cell survival and this pathway with radiotherapy (RT) and Temozolomide (TMZ) administration.

Method: The GBM cell lines used in our study were TMZ-sensitive U87MG and TMZ-resistant T98G cell lines. Our experimental groups consisted of Control (C), Vehicle (V), TMZ, DNF, TMZ+DNF, TMZ+DNF+RT and RT, TMZ+RT to mimic the clinical administration and DNF+RT. MTT assay was used to determine the proliferative effect of TMZ and DNF and to calculate IC50 values. For RT application, the cells were irradiated with a total of 10Gy for 5 days, 2Gy each day. In the same groups, the movement potentials of tumor cells were interpreted by migration analysis with the scar created on the cells. In addition, p-ERK 1/2 and Cleaved Caspase3 protein expression levels in the experimental groups were also evaluated by Western Blot analysis.

Results: The IC50 value of DNF in GBM cell lines was determined for the first time. Individual and combined application of DNF and TMZ decreased tumor cell proliferation. At the same time, DNF, TMZ and simultaneous RT application decreased tumor cell survival. It was shown that tumor cell movement potential was restricted by the scar created on the cells. In addition, it was evaluated for the first time whether DNF uses p-ERK 1/2 signaling pathway and whether tumor cells went to apoptosis.

Conclusion: Our study showed that DNF, which is administered both individually and in combination in addition to clinical treatments and whose efficacy on GBM cells has never been evaluated before, has anti-proliferative effects on tumor cells.

Key words: Glioblastoma Multiforme, Temozolomide, Radiotherapy, Donafenib