Fitohormon absisik asidin akciğer kanseri hücrelerinde moleküler etkileri
Molecular effects of the phytohormone abscisic acid on lung cancer cells
Yazar: DEMET KAÇKA
Danışman: DOÇ. DR. FİGEN ERSOY
Bursa Uludağ Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyoloji = Biology
Dizin: Antikanser = Anticancer

Özet:
Akciğer kanseri, dünya çapında tüm kanser türleri arasında en yüksek insidans ve ölüm oranına sahiptir ve hastaların %80-85' ine küçük hücreli dışı akciğer kanseri (KHDAK) teşhisi konmaktadır. Erken evrelerde asemptomatik seyretmesi sebebiyle çoğunlukla ileri evrelerde tanı konulabilmekte ve bu aşamada tümör invazyonu ya da metastazı nedeniyle tedavide ameliyat genellikle uygun olmayıp, radyoterapi ve/veya kemoterapi uygulanmaktadır. Bu geleneksel yaklaşımlar sağlıklı hücreler üzerine toksisite göstermekte ve istenmeyen yan etkilere sebep olmaktadır. Bununla birlikte akciğer kanserinin sağ kalım oranı %16' dır. Literatürde bakıldığında, bitki hormonlarının ve türevlerinin metabolik değişiklikler ve antikanser etkileri üzerine yapılan çalışmalar kısıtlıdır. Özellikle evrimsel olarak korunmuş bir fitohormon olan ve terpenler sınıfında yer alan Absisik asit (ABA) ile yapılan çalışma sayısı oldukça azdır. Bu çalışmada, A549 KHDAK hücrelerinde ABA' nın moleküler düzeyde etkileri ilk kez araştırıldı. Bu çalışma kapsamında, MTT ile hücre canlılık analizleri, akış sitometrisi ile hücre döngüsü analizleri, koloni formasyon deneyi ile hücrelerin koloni oluşturma kabiliyeti, RT-PCR ve western-blot ile hedef gen ve proteinlerin seviyelerindeki değişimler incelendi. Elde edilen veriler ile ABA'nın yüksek konsantrasyonlarda anti-proliferatif etki göstermesine rağmen hücre döngüsü ve apoptoz ile ilişkili p53, MDM2, BCL2 ve Kaspaz gibi genleri transkripsiyonel olarak regüle edebileceği belirlendi. ABA varlığında A549 KHDAK hücrelerinde azalan MDM2 ve artan p53 seviyelerine bağlı olarak hücrelerin belirli bir oranda G1 döngüsünde tutuklandığı gözlendi. Bununla birlikte ABA'nın anti-apoptotik BCL2 seviyesinin azalmasına ve aynı zamanda Bax ve Kaspazlar gibi pro-apoptotik genlerin seviyesinin artmasına yol açtığı ve bu nedenle özellikle DNA hasarı aracılıklı olarak hücrelerde apoptozu tetikleyebileceği sonucuna varıldı. Sonuç olarak anti-kanser bir ajan olarak ABA'nın bitki hormonu temelli kliniğe yönelik yeni terapötik ajanların geliştirilmesinde potansiyel bir aday olabileceği düşünülmektedir.

Abstract:
Lung cancer has the highest incidence and mortality rate of all cancer types worldwide, with 80-85% of patients diagnosed with non-small cell lung cancer (NSCLC). Since it is asymptomatic in the early stages, it can often be diagnosed in the advanced stages, and at this stage, surgery is generally not suitable for treatment due to tumor invasion or metastasis, and radiotherapy and/or chemotherapy are applied. These traditional approaches show toxicity on healthy cells and cause undesirable side effects. However, the survival rate of lung cancer is 16%. In the literature, studies on metabolic changes and anticancer effects of plant hormones and their derivatives are limited. There are very few studies on Abscisic acid (ABA), which is an evolutionarily preserved phytohormone and belongs to the terpenes class. In this study, the effects of ABA at the molecular level were investigated for the first time in A549 NSCLC cells. Within the scope of this study, cell viability analyzes with MTT, cell cycle analyzes with flow cytometry, colony formation ability of cells with colony formation assay, and changes in the levels of target genes and proteins with RT-PCR and western-blot were examined. With the data obtained, it was determined that although ABA had an anti-proliferative effect at high concentrations, it could transcriptionally regulate genes such as p53, MDM2, BCL2 and Caspase, which are related to cell cycle and apoptosis. It was observed that in the presence of ABA, cells were arrested in the G1 cycle to a certain extent due to decreased MDM2 and increased p53 levels in A549 NSCLC cells. However, it was concluded that ABA causes a decrease in the level of anti-apoptotic BCL2 and at the same time an increase in the level of pro-apoptotic genes such as Bax and Caspases, and therefore may trigger apoptosis in cells, especially mediated by DNA damage. As a result, it is thought that ABA, as an anti-cancer agent, may be a potential candidate for the development of new plant hormone-based clinical therapeutic agents.