Izositrat dehidrogenaz (IDH) geninde mutasyon taşıyan ve taşımayan glioblastoma hücrelerinde flavopiridolün endoplazmik retikulum stresine etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of flavopiridol on endoplasmic reticulum stress in glioblastoma cells with and without mutation in the isocitrate dehydrogenase (IDH) gene
Yazar: AHSEN GÜLER
Danışman: DOÇ. DR. ZÜHAL HAMURCU
Erciyes Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı / Tıbbi Biyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Tıbbi Biyoloji = Medical Biology
Dizin: Flavopiridol = Flavopiridol ; Gen ifadesi = Gene expression ; Genler = Genes ; Glioblastoma = Glioblastoma ; Mutasyon = Mutation ; Poli (ADP-riboz) polimerazlar = Poly (ADP-ribose) polymerases ; Proteinler = Proteins ; İzositrat dehidrogenaz = Isocitrate dehydrogenase

Özet:
Glioblastoma multiform (GBM) erişkinlerde en sık görülen primer malign beyin tümörüdür. GBM'ler, heterojen olmaları, yüksek proliferasyon oranları, agresif özellikleri nedeniyle tedavilere büyük ölçüde dirençlidir ve ortalama sağkalım süreleri bir yıldan azdır. Bu yüzden yeni tedavi stratejilerine acilen ihtiyaç duyulmaktadır.
Endoplazmik retikulum (ER), protein sentezi, kalsiyum homeostazı ve fosfolipid sentezi gibi birçok hücresel fonksiyonda yer almaktadır. Bozulmuş ER işlevi, ER stresine (ERS) yol açar ve ERS cevap olarak hücrelerde, katlanmamış protein cevabını oluşturan (UPR) sinyal yolağı aktifleşir. 
GBM hücrelerinde UPR sinyal yolağının aktifleştiği ve aktifleşen UPR yolağının, GBM hücreleri için çok önemli bir sağkalım mekanizması olduğu gösterilmiştir. Flavopiridol, bir Hindistan bitkisinden türetilen ve ilk siklin bağımlı kinaz (CDK) inhibitörü olan yarı sentetik bir flavonoiddir. Flavopiridolün hücre döngüsünün ilerlemesini belirgin bir şekilde bloke ettiği ve böylece hücre çoğalmasını baskıladığı bildirilmiştir. Bu yüzden sunulan tez çalışmasında flavopiridolün izositrat dehidrogenaz (IDH) mutant ve izositrat dehidrogenaz (IDH) mutant olmayan GBM hücrelerinde ERS ile aktifleşen UPR sinyal yolağı üzerine etkisinin karşılaştırılmalı olarak araştırılması amaçlandı. Bu amaç için iki farklı GBM hücrelerine farklı zaman ve konsantrasyonlarda flavopiridol uygulandı. Flavopiridol uygulanan iki farklı GBM hücrelerinde UPR sinyalini düzenleyen IRE1α, PERK, GRP78 ve CHOP proteinlerinin, onkogenik transkripsiyon faktörü olan FOXM1 proteininin ve DNA tamirinde görev alan PARP protein ekspresyonunun baskılandığı bulundu. Ayrıca flavopiridol uygulanan iki farklı GBM hücrelerinde proliferasyonun, klon oluşumun ve migrasyonun azaldığı bulunurken genomik kararsızlığın arttığı bulundu. Sonuçlarımız, Flavopiridolün ERS'yle aktifleşen UPR sinyal yolağını baskılayarak GBM'lerin tedavisi için umut verici olabileceğini ortaya koymaktadır.

Abstract:
Glioblastoma multiform (GBM) is the most common primary malignant brain tumor in adults. GBMs are highly resistant to treatments due to their heterogeneity, high proliferation rates, and aggressive properties, and their average survival time is less than one year. Therefore, new treatment strategies are urgently needed.
The endoplasmic reticulum (ER) is involved in many cellular functions such as protein synthesis, calcium homeostasis, and phospholipid synthesis. Impaired ER function leads to ER stress (ERS), and in response to ERS, the signaling pathway that creates the unfolded protein response (UPR) is activated in cells.
It has been shown that the UPR signaling pathway is activated in GBM cells and the UPR pathway is a very important survival mechanism for GBM cells. Flavopiridol is a semi-synthetic flavonoid derived from an Indian plant and was the first cyclin dependent kinase (CDK) inhibitor. Flavopiridol has been reported to significantly block the progression of the cell cycle and thus suppress cell proliferation. Therefore, in the presented thesis study, it was aimed to comparatively investigate the effect of flavopiridol on the ERS-activated UPR signaling pathway in ısocıtrate dehydrogenase (IDH) mutant and non-ısocıtrate dehydrogenase (IDH) mutant GBM cells. For this purpose, flavopiridol was applied to two different GBM cells at different time and concentrations. It was found that the expression of IRE1α, PERK, GRP78 and CHOP proteins regulating UPR signal, FOXM1 protein which is an oncogenic transcription factor and PARP protein involved in DNA repair were suppressed in two different GBM cells treated with flavopiridol. In addition, it was found that proliferation, clone formation and migration decreased in two different GBM cells treated with flavopiridol, while genomic instability increased. Our results suggest that Flavopiridol may be promising for the treatment of GBMs by suppressing the UPR signaling pathway activated by ERS.