Flavopiridol'ün pankreas kanseri hücrelerinde anti-proliferatif etkilerinin değerlendirilmesi
Evaluation of the anti-proliferative effects of flavopiridol in pancreatic cancer cells
Yazar: ERGİN TURANTEPE
Danışman: PROF. DR. NİLGÜN GÜRBÜZ
Süleyman Demirel Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Tıbbi Biyoloji = Medical Biology

Özet:
Pankreas kanseri, dünya çapında neredeyse vaka sayısı kadar ölüme neden olmak ile birlikte pankreas kanserlerinin yüzde 90'ından fazlasını pankreatik duktal adenokarsinom (PDAC) oluşturur. Hastalarının büyük çoğunluğu, PDAC ilerlemesini tetiklediği düşünülen KRAS mutasyonlarını ve yarısında fazlası ise CDKN2A, TP53 ve SMAD4'ün inaktive edici mutasyonlarını taşımaktadır. Otofaji PDAC'da proliferasyonu, invazyonu ve metastazı, metabolizmayı, hücre ölümünü veya bağışıklığı modüle ederek PDAC'ın agresifliğini arttırmaktadır. Son otuz yılda kanser tedavisi için FDA onaylı ilaçların yaklaşık %80'i ya doğal ürünler ya da türevlerinden elde edilmiştir. FDA onaylı doğal bir bileşiğin yarı sentetik formu olan Flavopiridol (FP) ise hali hazırda bir antikanser ajan olarak kullanılmaktadır. Çalışmamızda FP'ün PDAC hücrelerinde otofaji mekanizmasındaki rolü araştırılmıştır. Elde ettiğimiz sonuçlar göre, FP'ün sağlıklı pankreas hücrelerini etkilemeyen fakat kanserlileri öldüren en etkili dozların 100 ve 200 nM olduğu tespit edildi. Belirlenen iki dozunda Panc-1 hücrelerinin koloni oluşumunu engellediği tespit edildi. Otofaji tetiklenmiş Panc-1 hücrelerinde seçilen tüm FP dozların Siklin D1, ATG12, ATG16L1 ve ATG5 protein düzeyini azalttığı gözlendi. Beklin-1 protein ekspresyonunda 100 nM dozda azalış, 200 nM dozda ise artış tespit edildi. Gen düzeyinde tüm dozlar Siklin D1, ATG5 ve Beklin-1 ekspresyonunu azaltırken, 100 nM dozun ATG16L1 gen ekspresyonunu attırdığı fakat 200 nM dozun azalttığı görüldü. Ayrıca LC3B, Bcl-2 ve Kaspaz-3 protein konsantrasyon sonuçları ayrıca değerlendirildi. Kanserli hücrelerde sağlıklı hücrelere oranla Kaspaz-3 ve LC3B konsantrasyonu az olduğu tespit edilirken, Bcl-2 yüksek bulundu. Fakat FP dozları uygulandıktan sonra Kaspaz-3 konsantrasyonunda artış, Bcl-2 ve LC3B konsantrasyonunda azalış tespit edildi. Elde edilen veriler ışığında FP'ün PDAC hücrelerinde proliferasyonu, koloni formasyonunu, migrasyonu ve otofajiyi inhibe ettiği görüldü.

Abstract:
Pancreatic cancer causes almost as many deaths as the number of cases worldwide, and more than 90 percent of pancreatic cancers are pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC). The majority of PDAC patients carry KRAS mutations, believed to trigger PDAC progression, and over half exhibit inactivating mutations in CDKN2A, TP53, and SMAD4. Autophagy enhances PDAC aggressiveness by modulating proliferation, invasion, metastasis, metabolism, cell death, and immunity. Approximately 80 percent of FDA-approved cancer drugs in the last three decades derive from natural products or their derivatives. Flavopiridol (FP), a semi-synthetic form of an FDA-approved natural compound, is currently employed as an anticancer agent. Our study investigated FP's role in the autophagy mechanism in PDAC cells. Results indicated that the most effective doses of FP, at 100 and 200 nM, selectively targeted and killed cancerous cells without affecting healthy pancreatic cells. The identified doses inhibited colony formation in Panc-1 cells. In autophagy-triggered Panc-1 cells, all selected FP doses reduced protein levels of Cyclin D1, ATG12, ATG16L1, and ATG5. Beklin-1 protein expression decreased at 100 nM and increased at 200 nM. At the gene level, all doses decreased expression of Cyclin D1, ATG5, and Beklin-1, with 100 nM increasing ATG16L1 gene expression and 200 nM decreasing it. LC3B, Bcl-2, and Caspase-3 protein concentration results were also evaluated. Cancerous cells exhibited lower Caspase-3 and LC3B concentrations and higher Bcl-2 levels than healthy cells. However, FP doses led to increased Caspase-3 concentration and decreased Bcl-2 and LC3B concentrations. In conclusion, FP was observed to inhibit proliferation, colony formation, migration, and autophagy in PDAC cells based on the obtained data.