İleri evre meme kanseri kök hücrelerinde let-7a ve mir-335'in mirna temelli gen tedavideki rolünün araştırılması
Investigation of mirna-based gene therapy roles of let-7A and mir-335 in advanced stage breast cancer stem cells
Yazar: HAVVA TEZCAN
Danışman: PROF. DR. GÜLŞAH ÇEÇENER
Uludağ Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Tıbbi Biyoloji = Medical Biology
Dizin: Gen tedavisi = Gene therapy ; Kök hücreler = Stem cells ; Meme hastalıkları = Breast diseases ; Meme neoplazmları = Breast neoplasms ; Mikro RNA = Micro RNA ; Neoplazm evreleri = Neoplasm staging ; Neoplazmlar = Neoplasms

Özet:
Meme Kanseri, tüm dünya kadınları arasında en yaygın görülen ve birçok alt tipi bulunan heterojen bir hastalıktır. Son yıllarda yapılan çalışmalar meme kanserinin, kök hücre özelliği gösteren hücre popülasyonları tarafından geliştiğini ve bu hücrelerin; hastalığın ilerlemesi, nüksü ve ilaç direncini doğrudan etkilediğini göstermektedir. Meme kanseri gelişiminde rol oynayan mikroRNA'ların ve kök hücre potansiyeli yüksek hücre popülasyonlarını düzenleyen yolaklardaki genlerin aydınlatılmasının, ileri evre meme kanseri tedavisinde yeni terapötik hedeflerin belirlenmesi ve miRNA temelli yenilikçi tedavi stratejilerinin geliştirilmesinde fayda sağlayabileceği düşünülmektedir. 
Gerçekleştirilen çalışmada, kök hücre potansiyeli yüksek meme kanseri hücre hatları olan HCC1937 ve MDA MB 231'de let-7a ve miR-335'in potansiyel hedefi olan PIK3CA ve MAP2K1 genlerinin 3'UTR bölgeleriyle ilişkisi değerlendirildi. Bu amaçla; HCC1937 ve MDA MB 231 hücreleri, meme kanseri kök hücre yüzey belirteçleri olan CD44+/CD24- özelliklerine göre işaretlenerek kök hücre potansiyeli yüksek hücre popülasyonları hücre sıralama özelliği olan akım sitometri işlemi ile elde edildi. CD44+/CD24- MDA MB 231 hücrelerine miR-335 ve MAP2K1 3'UTR'nin transfeksiyonu sonrasında, miR-335'in MAP2K1 3'UTR bölgesine bağlanarak MAP2K1 geninin ekspresyonunu (p=0,0429) baskıladığı belirlendi. Yine bu hücrelerde, miR-335 ve MAP2K1 3'UTR transfeksiyonu sonrasında anlamlı düzeyde (p=0,002) hücre ölümü gerçekleştiği gösterildi. CD44+/CD24- MDA MB 231 hücrelerinde PIK3CA 3'UTR ve let-7a transfeksiyonu ile PIK3CA ekspresyonunda anlamlı düzeyde (p=0,0434) azalma belirlendi. Ayrıca, let-7a'nın CD44+/CD24- HCC1937 hücrelerindeki PIK3CA gen ekspresyonunu 15,2 kat azalttığı ve bu hücrelerde anlamlı düzeyde (p=0,0046) hücre ölümü gerçekleştiği gösterildi.
Mevcut çalışmada, meme kanseri kök hücrelerine let-7a ve miR-335'in transfeksiyonu ve hedef aldıkları PIK3CA 3'UTR ve MAP2K1 3'UTR gen bölgeleri ile etkileşimleri ilk kez araştırılmıştır. Elde edilen bulgular, PIK3CA ve MAP2K1'nın ifadesinin let-7a ve miR-335 temelli gen tedavi yaklaşımı ile değiştirilebileceğini, let-7a ve miR-335'in ileri evre meme kanserinin tedavisinde potansiyel terapötik hedef olarak kullanılabilirliğini destekler niteliktedir.

Anahtar Kelimeler: İleri evre meme kanseri, Kanser kök hücre, mikroRNA, Let-7a, miR-335, Gen tedavi

Abstract:
Breast cancer is one of the most common types of cancer among women and has many subtypes. Recent studies have shown that breast cancer is developed by cell populations with stem cell potential and these cells directly affect the progression, relapse and drug resistance of the disease. It is believed that shedding light on the little-known genes in the pathways that regulate the microRNAs which play a role in the development of breast cancer may be useful in identifying novel therapeutic targets for advanced breast cancer treatment and in developing innovative miRNA based treatment strategies.
The interaction between 3'UTR sites of PIK3CA and MAP2K1 genes that are potential target for let-7a and miR-335 in HCC1937 and MDA MB 231 cell lines with a high level of stem cell potential, was investigated. For this purpose; HCC1937 and MDA MB 231 cells were labeled according to their CD44+/CD24- characteristics and cell populations with high stem cell potential were obtained. After the transfection of miR-335 and MAP2K1 3'UTR into CD44+/CD24- MDA MB 231 cells, it was shown that miR-335 binds to the MAP2K1 3'UTR region and suppresses the expression (p=0,04292) of the MAP2K1 gene. In these cells, significant cell death (p=0,002) was detected after miR-335 and MAP2K1 3'UTR transfection. A significant decrease in PIK3CA expression (p=0,0435) was detected with PIK3CA 3'UTR and let-7a transfection in CD44 +/CD24- MDA MB 231 cells. However, let-7a decreased the expression of PIK3CA gene in CD44+/CD24- HCC1937 cells by 15,20-fold and cell death was significant (p=0,0046) in these cells.
In the current thesis study, the binding properties of miR-335 and MAP2K1 3'UTR regions together with let-7a and PIK3CA 3'UTR and the cytotoxic effect of this binding in breast cancer stem cells were investigated for the first time. In the context of our findings, we think that let-7a and miR-335 may be new therapeutic tools in advanced breast cancer treatment.

Keywords: Advanced stage breast cancer, Cancer stem cell, miRNA, Let-7a, miR-335, Gene therapy