Koşullandırılmış medyum ve kinin benzeri moleküllerin GBM hücreleri üzerindeki etkisinin hücresel ve moleküler analizleri
Cellular and molecular analysis of conditioned medium and quinine-like molecules' effects on GBM cell lines
Yazar: MERVENUR YAVUZ
Danışman: DOÇ. DR. TURAN DEMİRCAN
Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı / Tıbbi Biyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Onkoloji = Oncology ; Tıbbi Biyoloji = Medical Biology
Dizin: Gen ifadesi = Gene expression ; Gen ifadesi profili = Gene expression profiling ; Glioblastoma = Glioblastoma ; Hidrokinidin = Hydroquinidine ; Merkez sinir sistemi hastalıkları = Central nervous system diseases ; Merkez sinir sistemi neoplazmları = Central nervous system neoplasms ; Neoplazmlar = Neoplasms ; İyon kanalları = Ion channels

Özet:
Efektif bir tedavi seçeneği mevcut olmayan Glioblastoma multiforme (GBM) merkezi sinir sisteminin en ölümcül kanseridir. GBM'in agresifliği ve invazivliği hastalığın kötü seyretmesine ve düşük toplam sağkalıma neden olmaktadır. Bu nedenle yeni anti-karsinojenik ajanların geliştirilmesi veya terapi seçeneklerini genişletecek moleküllerin tanımlanması araştırmacılar için önceliktir. Koşullandırılmış medyum tümör mikroçevresini simüle etmek için in-vitro çalışmalarda yaygın olarak kullanılır ve tümör özellikleri üzerindeki sekretom etkisine ilişkin mevcut anlayışımızı genişletme potansiyeline sahiptir. İlaç yeniden konumlandırılması, mevcut ilaçların kullanım amacı dışında kullanılmasına dayalı, sürecin zaman alıcı ve yüksek maliyeti olmadan ilaç geliştirme prosedürlerine katkıda bulunan yenilikçi bir yaklaşımdır. İyon kanalları, invazyon ve metastaz gibi kanserle ilgili birçok temel biyolojik süreçte ek kritik rollere sahip fizyolojik homeostazın birincil düzenleyicilerinden biridir. Bu çalışmada GBM hücrelerinin koşullandırılmış medyumlarının etkisi birbiri üzerinde denenmiştir ve hızlı sodyum kanal bloklayıcısı hidrokinidinin (HQ) anti-karsinojenik etkisi GBM hücreleri üzerinde test edilmiştir. Koşullandırılmış medyum ve hidrokinidinin etkisi yaygın olarak uygulanan hücre kültürü ve moleküler biyoloji teknikleri kullanılarak değerlendirilmiştir. 48. saatte U87 veya LN229 hücrelerinden toplanan koşullandırılmış medyumun, gen ekspresyon profilini değiştirerek GBM hücrelerinin birbirleri üzerinde bir anti-büyüme aktivitesi sergilediğini gösterilmiştir. Ayrıca, LN229'un koşullandırılmış medyumu, U87 hücrelerinin göç kapasitesini azaltmış ve U87 hücrelerinin koşullandırılmış medyumu, LN229 proliferasyonunu önemli ölçüde bastırmıştır. HQ'nun temozolomid (TMZ) duyarlı ve dirençli GBM hücreleri üzerinde önemli bir anti-kanserojen etkisi, hücre döngüsü ve hücre ölümü ile ilgili değişen gen ekspresyon profiline bağlı olarak artan apoptoz ve azalan proliferasyon yoluyla gözlenmiştir.

Abstract:
Glioblastoma multiforme (GBM) is the lethal form of central nervous system cancer with a lack of efficient therapy options. Aggressiveness and invasiveness of the GBM result in poor prognosis and low overall survival. Therefore, the necessity to develop new anti-carcinogenic agents or identify molecules that can expand the therapy options in GBM treatment is still a priority for researchers. Conditioned medium is commonly used in in-vitro studies to simulate tumor microenvironment and has the potential to challenge and expand our current understanding of secretome effect on tumor characteristics. Drug repurposing is an innovative approach based on the use of existing drugs other than their intended purpose contributing to drug development procedures without the time-consuming and high cost of the process. Ion channels are one of the primary regulators of physiological homeostasis with additional critical roles in many essential biological processes related to cancer, such as invasion and metastasis. In this study the effects of conditioned mediums of GBM cell lines on each other was investigated and the anti-carcinogenic effect of a fast sodium channel blocker, hydroquinidine (HQ), was tested on GBM cells. The activity of HQ on GBM cells or the effects on conditioned mediums on each other was evaluated using widely applied cell culture and molecular biology techniques. Conditioned medium harvested from U87 or LN229 cells at 48th h time point exhibited an anti-growth activity on each other by altering the gene expression pattern. Furthermore, the conditioned medium of LN229 decreased the migration capacity of U87 cells, and the conditioned medium of U87 cells significantly suppressed the LN229 proliferation. A significant anti-carcinogenic effect of HQ on temozolomide (TMZ)-sensitive and -resistant GBM cells was observed through the increased apoptosis and decreased proliferation which are due to the altered gene expression profile related to cell-cycle and cell death.