Pankreas kanser hücrelerinde epigallokateşin gallat'ın mikroRNA düzeylerine etkisi
The effect of epigallocatechin gallate on microRNA levels in pancreatic cancer cells
Yazar: ALİ HAYDAR KAYĞUSUZ
Danışman: DOÇ. DR. ÇIĞIR BİRAY AVCI
Ege Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Temel Onkoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Onkoloji = Oncology
Dizin: Apoptozis = Apoptosis ; Epigallokateşin gallat = Epigallokatechin gallate ; Epigenez-genetik = Epigenesis-genetic ; Gemsitabin = Gemcitabine ; Hücre dizisi = Cell line ; Mikro RNA = Micro RNA ; Neoplazm hücreleri = Neoplastic cells ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Pankreas hastalıkları = Pancreatic diseases ; Pankreas neoplazmları = Pancreatic neoplasms

Özet:
Pankreas kanseri, gelişmiş ülkelerde kanser ölümlerinin önde gelen nedenlerinden biri olmakla birlikte, dünyadaki en ölümcül malign neoplazilerden biri olarak bilinmektedir. Pankreas kanseri için 5 yıllık medyan sağkalım oranı %5'ten daha az olduğu gösterilmiştir. Pankreas kanseri'nin insidansı her geçen gün artmaktadır. Semptomları oldukça belirsizdir göstermekle birlikte ve pankreasın baş, gövde ya da kuyruk kısmında oluşmaktadır Erken belirtiler olarak kilo kaybı, mide bölgesinde ağrı ve sarılık bildirilmiştir. Pankreas kanserinin erken teşhisi ve tedavisini sağlayacak yeni yöntemler için her geçen gün yeni çalışmalar yapılmaktadır.
Son zamanlarda pankreas kanserinin herhangi bir semptom göstermeden progresyon gerçekleştirmesinin sebeplerinden birinin genetik mutasyonlar sonucunda dinamik miRNA regülasyonu olabileceği düşünülmeye başlanarak miRNA ekspresyon değişiklileri üzerinde çalışmalar başlamıştır.
MikroRNA'lar (miRNA), farklılaşma, çoğalma, hipoksi, besin tükenmesi ve hücre döngüsünün geçişi gibi hücresel stresörlere tepki de dahil olmak üzere önemli biyolojik süreçleri düzenleyen 18 ila 22 nükleotid uzunluğunda, tek iplikli, kodlamayan RNA'lardır.
Pankreas kanserinde, potansiyel terapötik hedefleri tanımlamak, tümörigenezde yer alan yolları anlamak ve tanısal tümör imzalarını tanımlamak için kanser dokusu ve serum miRNA'ları tanımlanmıştır. Pankreas kanseri'nden doku eldesinin invaziv bir yöntem oluşu, pancreas kanseri hastalarının erken teşhis edilmesindeki engel olarak karşımıza çıkmaktadır. Pankreas dokusunda ve periferik kanda bulunan birçok miRNA imzası ve pankreas kanseri ile ilişkili yolaklar ile yapılan çalışmalarda detaylı olarak göz önüne alındığında, hem kanser dokusunda hem de kanda üç miRNA biyobelirteci (miR21, miR155 ve miR200) tanımlanmıştır. Bu miRNA'lar p53, dönüştürücü büyüme faktörü β (TGF- β), p16INK4A, BRCA1 / 2 ve KRAS da dahil olmak üzere pankreas kanserinde gözlenen merkezi genetik ve epigenetik değişiklikler tarafından düzenlendiği saptanmıştır.
Gemsitabin (GEM), pankreas kanseri tedavisinde sıklıkla kullanılan pirimidin antimetabolitidir. GEM'in tüm bölünen hücreleri hedeflemesi nedeniyle tedavi sırasında GEM kullanan pancreas hastalarının %10'unda ciddi yan etkiler oluşmakta ve bunun yanında sağlıklı hücreleri de etkilenmektedir. Bu nedenle yapılan meta-analizler ile diğer aktif bileşikler ise kombine edilen GEM'in, pankreas kanseri hastalarının 1 yıllık sağkalımını önemli ölçüde arttırabildiği gösterilmiştir.Flavanollerden kateşin, çaydaki en önemli polifenol grubunu oluşturmaktadır. Çaydaki polifenollerden kateşinler kuru yaprak ağırlığının %30'unu oluşturmaktadırlar. Bunların arasında EGCG ana polifenoldur ve toplam kateşinlerin %60'ını oluşturmaktadır.
Yeşil çayın (Camellia sinensis) etken maddesi, (-)-Epigallocatechin-3-gallate'ın (C22H18O11) pankreas kanseri üzerindeki etkisi bir çok çalışma ile incelenmiş ancak bu etken madde ile tedavi sonrasında ekspresyonunda değişiklik gözlemlenen epigenetic modülatör olan miRNA'lar ile çok kapsamlı çalışmalar yapılmamıştır.
Bu çalışmada, Gemsitabin'in terapötik etkinliğinin arttırılması amacıyla pankreas kanser modeli olan PANC1 hücrelerinde Gemisitabin ve EGCG kombinasyonunun sitotoksik ve apoptotik etkilerini belirlemesi, sonrasında ise bu kombinasyonun kanser progresyonunda rol oynayan miRNA ekspresyon seviyelerini üzerindeki etkinliğinin araştırılması amaçlanmaktadır.
Pankreas kanseri hücrelerinde Gemsitabin ve Epigallokateşin Gallat'ın tek ve kombinasyon halinde uygulamasıyla sitotoksiteleri belirlenecek ve sinerjistik etkiye sahip olup olmadıkları tayin edilecektir. Ayrıca bu ajanların bireysel ve kombinasyon halinde apoptoz ve kanser ile ilişkili miRNA'ların ekspresyon seviyelerinin değişimlerine etkisinin belirlenmesi sayesinde hastalığın hedef spesifik tedavi alternatifleri geliştirilebilecek ve elde ettiğimiz bulgularla literatüre önemli katkılar sağlanmış olacaktır.

Abstract:
Pancreatic cancer is one of the leading causes of cancer deaths in developed countries, it is known as one of the deadliest malignant neoplasms in the world. The 5-year median survival rate for pancreatic cancer has been shown to be less than 5%. The incidence of pancreatic cancer has been increasing day by day. Although its symptoms are rather vague, involvement occurs in the head, trunk or tail of the pancreas. Weight loss, pain in the stomach area and jaundice have been reported as early symptoms.Innovative approaches are being put forward every day to develop new methods that will provide early diagnosis and treatment of pancreatic cancer.
Recently, studies related to miRNA expression changes have started after it has been thought that one of the reasons that pancreatic cancer progresses without showing any symptoms may be dynamic miRNA regulation as a result of genetic mutations.
MicroRNAs (miRNAs) are 18 to 22 nucleotides in length, single-stranded, non-coding RNAs that regulate important biological processes including response to cellular stressors such as differentiation, proliferation, hypoxia, nutrient depletion.
miRNAs in cancer tissue and serum have been defined in pancreatic cancer to identify potential therapeutic targets, to understand the pathways involved in tumorigenesis, and to define prognostic tumor signatures. The fact that tissue removal from pancreatic cancer is an invasive method is an obstacle in early diagnosis of pancreatic cancer patients. Considering in detail in studies with many miRNA signatures found in pancreatic tissue and peripheral blood and pathways associated with pancreatic cancer, three miRNA biomarkers (miR21, miR155 and miR200) have been identified in both cancer tissue and blood. These miRNAs have been found to be regulated by central genetic and epigenetic changes in some genes including p53, TGF-β, p16INK4A, BRCA1 / 2, and KRAS which has been frequently observed in pancreatic cancer
Gemcitabine (GEM) is a pyrimidine antimetabolite commonly used in the treatment of pancreatic cancer. Since GEM targets all dividing cells, serious side effects occur in 10% of pancreas patients who use GEM during treatment, and healthy cells are also affected. Therefore, GEM combined with other active compounds has increased the 1-year survival of patients with pancreatic cancer has been shown in meta-analysises.
Catechin, one of flavanols, constitutes the most important polyphenol group in tea. Catechins, among the polyphenols in tea, constitute 30% of the dry leaf weight. Among them, EGCG is the main polyphenol and constitutes 60% of the total catechins. The effect of (-) - Epigallocatechin-3-gallate (C22H18O11), the active compound of green tea (Camellia sinensis), on pancreatic cancer has been studied in many studies. But, extensive studies about the therapeutic potential of EGCG on miRNAs in pancreatic cancer have not been conducted.
In this study, it is aimed to determine the cytotoxic and apoptotic effects of EGCG, Gemcitabin and their combination in PANC1 cells, referred as pancreatic cancer model, in order to increase of therapeutic efficacy of Gemcitabine, and then to investigate the effect of this combination on miRNA expression levels that play a role in cancer progression.
The cytotoxicity of Gemcitabine and EGCG in pancreatic cancer cells will be determined by the mono-therapy and combination treatment, and whether they have a synergistic effect will be determined. In addition, target-specific treatment alternatives for the disease will be developed by means of determining the effects of these active compound as single- or combined-treatment on changes in the expression levels of miRNAs associated with apoptosis and cancer, and our findings will be a significant contribution to the literature.