AKT1 ve CTNNB1 gen mutasyonlarının Taksan grubu ilaç direnci ile ilişkisinin incelenmesi
Investigation of the relationship between AKT1 and CTNNB1 gene mutations with Taxane group drug resistance
Yazar: GÜLSÜM ALTIPARMAK ÜLBEGİ
Danışman: PROF. DR. PINAR AKSOY SAĞIRLI
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı / Biyokimya Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Biyokimya = Biochemistry

Özet:
Kanser tedavisinde başlıca sınırlayıcı faktör ilaç direncidir. Günümüzde, kanser tedavisinde ilaç direncini ortadan kaldırmak için tek ajanlı tedavi yerine, farklı etki mekanizmalarına sahip ajanlar kombine edilerek kullanılmaktadır. Buna rağmen yine de ilaç direnci gelişebilmektedir. Bunun altında yatan nedenlerden birisi de tedavinin etkinliğini değiştirebilecek spesifik genlerdeki mutasyonlardır. Tedavinin seyri açısından bu spesifik mutasyonların belirlenmesi büyük önem taşımaktadır. Paklitaksel, meme ve yumurtalık kanseri gibi çeşitli kanserlerin tedavisinde kullanılan taksan grubu bir kemoterapi ilacıdır ve mutasyonların da dahil olduğu pek çok moleküler değişikliğin paklitaksel direnci ile yakından ilişkili olduğu bilinmektedir. PI3K/AKT ve WNT/-katenin, hayatta kalma, hücre proliferasyonu, hücre döngüsü, apoptoz, hücresel homeostazın sağlanması gibi önemli hücresel süreçlerde rol alan, kanserle ilişkili iki önemli sinyal yoludur ve pek çok kanser türünde bu yolların anormal aktivasyonları görülmektedir. Bu tez projesi kapsamında, PI3K/AKT ve WNT/-katenin sinyal yollarının iki önemli bileşeni olan AKT1 ve CTNNB1 genlerinde meydana gelen bazı yanlış anlamlı mutasyonların, meme ve yumurtalık kanserlerinde paklitaksel direncine olan etkileri, in vitro olarak 3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-5-(3-karboksimetoksi fenil)-2-(4-sülfofenil)-2H-tetrazolyum (MTS) ve Western Blot yöntemleri kullanılarak ilk kez incelendi. MCF-7 meme kanseri hücrelerinde, AKT1 E17K ve E49K ile CTNNB1 S45F ve T41A mutasyonlarının paklitaksel direncine neden olduğu saptandı. Yine, MDA-MB-231 meme kanseri hücrelerinde, AKT1 E17K, E49K ve L52R mutasyonlarının paklitaksel direnci ile ilişkili olduğu görülürken, aynı hücre serilerinde CTNNB1 mutasyonlarının paklitaksel direnci ile ilişki olmadığı gözlendi. SKOV-3 yumurtalık kanseri hücrelerinde ise, AKT1 ve CTNNB1 mutasyonlarının, paklitaksel cevabında herhangi bir farklılığa neden olmadığı saptandı. Elde edilen sonuçlar doğrultusunda, meme kanseri tedavisinde paklitaksel direncine neden olan AKT1 ve CTNNB1 mutasyonlarının, bireye özgü kanser tedavi protokolünün belirlenmesinde birer biyobelirteç olarak kullanılabileceği düşünülmektedir.

Abstract:
The main limiting factor in cancer treatment is drug resistance. Today, the agents with different mechanisms of action are used in combination to eliminate drug resistance in cancer treatment, instead of single-agent therapy. Despite this, drug resistance can still develop. One of the underlying reasons for this is mutations in specific genes that can change the effectiveness of treatment. Identifying these specific mutations is of great importance in terms of treatment. Paclitaxel is a taxane group chemotherapy drug used in the treatment of various cancers such as breast and ovarian cancer, and it is known that many molecular changes, including mutations, are closely related to paclitaxel resistance. PI3K/AKT and WNT/β-catenin signaling pathways are two important cancer-related signaling pathways that are involved in important cellular processes such as survival, cell proliferation, cell cycle, apoptosis, and maintenance of cellular homeostasis, and abnormal activations of these pathways are observed in many types of cancer. Within the scope of this thesis project, the effects of some missense mutations in the AKT1 and CTNNB1 genes, which are two important components of the PI3K/AKT and WNT/β-catenin signaling pathways, on paclitaxel resistance in breast and ovarian cancers, were investigated using dimethylthiazol-2-yl)-5-(3-carboxymethoxyphenyl)-2-(4-sulfophenyl) -2H-tetrazolium (MTS) and Western Blot methods in vitro for the first time. In MCF-7 breast cancer cells, AKT1 E17K and E49K; CTNNB1 S45F and T41A mutations were found to cause paclitaxel resistance. Similarly, in MDA-MB-231 breast cancer cells, AKT1 E17K, E49K and L52R mutations led to paclitaxel resistance, whereas CTNNB1 mutations in the same cell lines did not lead to any paclitaxel resistance. Conversely, in SKOV-3 ovarian cancer cells, AKT1 and CTNNB1 mutations did not cause any difference in the response to paclitaxel. According to the findings, AKT1 and CTNNB1 mutations that cause paclitaxel resistance in breast cancer treatment may be used as biomarkers in choosing an individualized cancer treatment protocol.