Akut lenfoblastik lösemide ARID1A ve EZH2 arasında sentetik letal interaksiyon ilişkisinin araştırılması
Investigation of synthetic lethal interaction between ARID1A and EZH2 in acute lymphoblastic leukemia
Yazar: AKINCAN KOLUMAN
Danışman: PROF. DR. MEHTAP KILIÇ EREN
Aydın Adnan Menderes Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Tıbbi Biyoloji = Medical Biology

Özet:
Amaç: SWI/SNF kompleksi; kromatinin yeniden modellenmesini sağlayan proteinleri kodlayan genlerdir. İnsanlarda izlenen kanser türlerinde bu genler çoğunlukla mutasyona uğrarlar. SWI/SNF kompleksinin önemli bir alt birimi ARID1A'dır. ARID1A DNA'ya bağlanır ve SWI/SNF kompleksinin yeniden modellenmesi gereken kromatin konumuna hedeflenmesini sağlar. Kanser türlerinde yapılan genom çalışmalarında, sıklıkla ARID1A mutasyonu belirlenmiştir. Bununla beraber mtARID1A kanserlerde yapılmış olan çalışmalarda güvenlik açığı niteliğini taşıyan genlerin hedeflenmesi tipik olarak sentetik letaliteye neden olabilmektedir. Polycomb baskılayıcı kompleks 2'nin katalitik alt birimi olan EZH2, histon metilasyonunun ve transkripsiyonunun baskılanmasını sağlamaktadır. mtARID1A aracılığı ile SWI/SNF işlev bozuklukları, kromatin üzerindeki Polycomb aktivasyonunu kolaylaştırarak hücrelerin EZH2 inhibisyonuna karşı duyarlı hale getirmesini sağlar. Bu çalışmada kullanılan Jurkat hücrelerinde ARID1A'da çerçeve kayması mutasyonu bulunmaktadır ve EZH2'nin bir inhibitör ile inhibe edilmesiyle sentetik letalite etkilerinin araştırılması amaçlanmaktadır. Metot: GSK2816126 ile Jurkat hücrelerinde EZH2'nin inhibe edilmesi sağlandı. Hücrenin metabolik aktivasyonu (hücre canlılığını) ölçmek için WST-1 analizi, apoptozis ve nekroz ölçümü içi Annexin V/7AAD testi ve hücre döngüsü arrestlerini tespit etmek için hücre döngüsü analizleri yapılmıştır. Western Blot analizi ile ARID1A, EZH2, H3K27me3, total H3 ve GAPDH protein seviyeleri gösterildi.
Bulgular: Jurkat hücrelerinin GSK2816126 ile muamelesi sonucu EZH2'nin inhibisyonu H3K27me3'ün WB analizi ile protein seviyesinde görülen azalma ile tespit edilmiştir. Jurkat hücrelerinde GSK2816126 ile EZH2'nın inhibisyonu zamana ve dozlara bağlı olarak hücre canlılığını azalttı ve apoptozu indükledi. 10 µM GSK2816126 muamelesi Jurkat hücrelerinde 120 saatin sonunda hücre canlılığını %60 oranında azalttığı ve apoptozun indüklendiği tespit edilmiştir. Jurkat hücrelerinde GSK2816126 muamelesi sonrası 24 saatte G0/G1 evresinde arrest olduğu hücre döngüsü testi ile tespit edilmiştir. 
Sonuç: mtARID1A olarak bulunan Jurkat hücrelerinde GSK2816126 ile EZH2'nin inhibe edilmesi apoptoz aracılığı ile sentetik letal etkiye yol açmaktadır. Bu sonuçlar ışığında ARID1A defektif Akut Lenfoblastik Lösemide EZH2'nin terapötik bir potansiyel hedef olabileceğine işaret etmektedir.
Anahtar kelimeler: ARID1A, EZH2, Jurkat, Sentetik Letalite

Abstract:
Objective: The SWI/SNF complex is composed of genes encoding proteins that enable chromatin remodeling. These genes are often mutated in human cancers. An important subunit of the SWI/SNF complex is ARID1A. ARID1A binds to DNA and allows the SWI/SNF complex to be targeted to the chromatin location that needs to be remodeled. In genome studies of cancer types, ARID1A mutations are frequently identified. However, targeting vulnerable genes in studies of mtARID1A cancers typically leads to synthetic lethality. EZH2, the catalytic subunit of Polycomb repressor complex 2, represses histone methylation and transcription. ARID1Amt-mediated SWI/SNF dysfunction facilitates Polycomb activation on chromatin, sensitizing cells to EZH2 inhibition. The Jurkat cells used in this study have a frameshift mutation in ARID1A, and we aim to investigate the synthetic lethality effects of inhibiting EZH2 with an inhibitor.
Methods: GSK2816126 was used to inhibit EZH2 in Jurkat cells. WST-1 assay was performed to measure cell metabolic activation (cell viability), Annexin V/7AAD assay to measure apoptosis and necrosis, and cell cycle analysis to detect cell cycle arrest. Western blot analysis showed ARID1A, EZH2, H3k27me3, total H3, and GAPDH protein levels.
Results: EZH2 inhibition by GSK2816126 treatment in Jurkat cells was detected by a decrease in the protein level of H3K27me3. EZH2 inhibition in Jurkat cells decreases cell viability and induces apotosis in a time- and dose-dependent manner. 10 μM GSK2816126 treatment decreased cell viability by an average of 60% and induced apoptosis after 120 hours.

Conclusion: Inhibition of EZH2 by GSK2816126 in Jurkat cells with mtARID1A leads to synthetic lethal effects via apoptosis. These results suggest that EZH2 may be a potential therapeutic target in ARID1A-defective acute lymphoblastic leukemia.
Keywords: ARID1A, EZH2, Jurkat  , Synthetic Lethalit