Malign melanoma kanser kök hücre modelinde HİF1A geninin susturulması ile gerçekleşen olası yanıtların incelenmesi
Analysis of potential responses in A malignant melanoma cancer STEM cell model by silencing the HİF1A gene
Yazar: BERRİN ÖZDİL BAY
Danışman: PROF. DR. HÜSEYİN AKTUĞ
Ege Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Histoloji ve Embriyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Histoloji ve Embriyoloji = Histology and Embryology

Özet:
Malign melanoma, görülme sıklığı hızla artan ve ölümcül bir kanser türü olmasına rağmen, etkili tedavi yöntemleri geliştirme çabaları devam etmektedir. Kanser kök hücresi (KKH) yaklaşık 20 yıldır hızla yükselen bir araştırma konusu olup, tümörü başlatıcı, depo hücre olarak kullanılan ve kendini yenileme özelliği ile diğer bazı özellikleri nedeniyle kök hücre olarak adlandırılan kanser tipine özgü hücredir. Malign melanomanın agresif davranışı diğer kanser türlerindeki gibi kanser kök hücrelerinin varlığı ve aktivitesi ile ilişkili olduğu düşünülmektedir. Tümör içindeki heterojenitenin saptanması, farklılaşmamış moleküler belirteçler ve embriyonik benzeri farklılaşma plastisitesi, malign melanoma kök hücrelerinin varlığını ve bu malignitenin başlamasında ve yayılımında rol oynadığını kuvvetle işaret eder.
Kanser kök hücrelerinin ayırt edilmesi için kullanılan belirteçlerden bir tanesi CD133 proteinidir. Kanser hücre popülasyonunun çok küçük bir yüzdesi (%0.05-1) kanser kök hücresi olarak tanımlanır. Bu yüzdeyi oluşturan kanser kök hücrelerini hedefleyen araştırmalar hızla artış göstermektedir. 
Bu tez projesindeki temel düşünce, kanser kök hücresi ve kök hücre olmayan kanser hücresinin davranışlarını hücreler arası madde bileşeni varlığında göstermek, ayrıca hedef gen olarak seçilen Hif1a geninin susturulması ile kök hücre karakterinin baskılanmasını sağlamaktır.
Hücreler arası maddenin, hücrelerin üzerine olan etkisi yadsınamaz derecede önemlidir. Hücreler arası madde bileşeninin hücre kültürü çalışmalarında kullanımı in vivo benzeri ortam yarattığından dolayı çalışmayı ileri götürmektedir. Kanser kök hücre ile hücreler arası madde kullanımı içeren literatür oldukça kısıtlıdır. 
Tez çalışması içerisinde, kanser kök hücreleri (CD133+) ile kök hücre olmayan kanser hücreleri (CD133-) arasındaki farklar hücreler arası madde varlığında incelenirken, aynı zamanda, Hif1a geninin kanser kök hücrelerinde susturulması ile gerçekleşecek olan hücresel süreçlerde durum tespiti yapılmıştır. Yöntemsel olarak moleküler biyolojik yöntemlerin yanı sıra çalışmaya SEM-EDS ve ATR-FTIR teknikleri ile atomik ve moleküler seviyede fiziksel ve kimyasal bir boyut da getirilmeye çalışılmıştır. Ayrıca, Hif1a hedefli gen susturması ile kanser kök hücrelerinin üzerindeki değişimin farkları ortaya konmuş ve yeni terapötik hedeflerin belirlenmesi sağlanmıştır. Literatürde daha önce belirlenmemiş moleküler etkileşimler ve sinyal yolaklarının ilerlemesi ile ilgili yeni bilgiler elde edilmiştir. Ek olarak yüzey morfolojisinin, gen ekspresyonu ve protein ekspresyonundaki değişimlerinin ve elemental (inorganik) farklılıklarının multidisipliner açıyla karşılaştırılması sağlanmıştır. Kök hücre ve kök hücre olmayan malign melanoma arasındaki fark, hücre biyolojisi literatürüne katkı sağladığı gibi; ayrıca, gen susturma aşamaları ile dediferansiyasyon çalışmaları da literatüre yenilik sunmuştur.

Abstract:
Although malignant melanoma is a deadly cancer with a rapidly increasing incidence, efforts to proceed an effective treatment method still not applicable. Cancer stem cell (CSC) has been a rapidly hot research topic for about 20 years, and it is a specific cell type that is used as a tumor initiator, called stem cell, due to its self-renewal and other stem cell like properties. The aggressive behavior of malignant melanoma is thought to be related to the presence and activity of CSCs, as in other cancer types. Detection of heterogeneity within the tumor, molecular stem cell markers, and embryonic-like differentiation plasticity strongly suggest the presence of malignant melanoma stem cells and their role in the initiation and spread of this malignancy.
One of the markers used to distinguish CSCs is the CD133 protein. A very small percentage (0.05-1%) of the cancer cell population is defined as CSC. Studies targeting the CSCs that focus on this percentage are increasing rapidly. 
The main idea behind this thesis is to demonstrate the behavior of cancer stem cells and non-stem cells in the presence of an extracellular matrix component, and to suppress the stem cell character by silencing target gene Hif1a.
The effect of the extracellular matrix on the cells is undeniably important. The use of the extracellular matrix component in cell culture studies takes the work forward because it creates an in vivo-like environment. There is a limited research on extracellular matrix use and cancer stem cells.
Within the scope of the thesis, the differences between cancer stem cells (CD133+) and non-stem cell cancer cells (CD133-) were examined in the presence of intercellular substance, while at the same time, the cellular processes that would occur by silencing the Hif1a gene in cancer stem cells were determined. Methodologically, in addition to molecular biological methods, a physical and chemical dimension has been tried to be catched with the study at the atomic and molecular level with SEM-EDS and ATR-FTIR techniques. Furthermore, Hif1a targeted gene silencing revealing differences in the change on CSCs and identifying new therapeutic targets. Possible information about the progression of signalling pathways and molecular interactions were obtained that had not previously been identified in the literature. In addition, a multidisciplinary comparison of surface morphology, changes in gene expression and protein expression, additionlaly elemental (inorganic) differences was provided. The difference between melanoma CSC and non-CSC is contributed to the cell biology literature. Furthermore, gene silencing steps and dedifferentiation studies have also presented innovations to the literature.