Meme kanserinde Atranorin'in ferroptoz yolağı ile ilişkili terapötik etkinliğinin belirlenmesi
Determination of the therapeutic effect of Atranorin on the ferroptosis pathway in breast cancer
Yazar: MİNE ENSOY
Danışman: PROF. DR. DEMET CANSARAN DUMAN
Ankara Üniversitesi / Biyoteknoloji Enstitüsü / Temel Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı / Biyoteknoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Meme kanseri dünya genelinde en sık teşhis edilen ve kadınlar arasında kansere bağlı ölümlerde ilk sırada yer alan kanser türüdür. Tanı ve tedavi süreçlerindeki gelişmelere rağmen meme kanseri tedavisi için halen etkili bir yöntem bulunamamıştır. Mevcut tedavilerin ciddi yan etkilere sahip olması ve hastaların tedaviye karşı direnç geliştirmesi de tedavi süreçlerini zorlaştırmaktadır. Bu nedenle meme kanseri için yüksek terapötik etkinliğe ve düşük yan etkiye sahip yenilikçi ilaç aday moleküllerin araştırılmasına ve alternatif tedavi stratejilerinin geliştirilmesine ihtiyaç vardır. Ferroptoz demir-bağımlı lipid peroksitlerin ve reaktif oksijen türlerinin birikiminden kaynaklanan hücre ölüm şeklidir. Tez konusu, küçük molekül yapılı bir ilaç aday molekül olarak liken sekonder metabolitlerinden biri olan Atranorinin (ATR) farklı histolojik kökenli meme kanseri hücreleri üzerinde anti-proliferatif etkisinin ve ferroptoz yolağı ile ilişkisinin araştırılarak terapötik etki potansiyelinin biyokimyasal, transkriptom ve protein boyutunda belirlenmesidir. Bu amaçla ATR'nin farklı alt tiplerdeki meme kanseri hücreleri ve normal meme epitel hücresi üzerindeki anti- proliferatif etkisi belirlenmiş ve meme kanser hücrelerinden BT-474 ve MDA-MB-231 üzerinde hücre ölümünü indüklemede etkili olduğu tespit edilmiştir. ATR'nin ferroptoz ile ilişkisini belirlemek için hücrelerde demir iyonu, lipid peroksidasyon, reaktif oksijen türleri ve glutatyon seviyeleri çeşitli biyokimyasal analizler ile incelenmiştir. Ferroptoz ilişkili genlerin ifade seviyelerindeki değişiklik qRT-PCR, protein ifade seviyelerindeki değişiklik western blot analizleri tespit edilmiştir. Hücrelerdeki ATR kaynaklı mitokondriyal değişiklikler geçirimli elektron mikroskobu (TEM) ile araştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar ile ATR küçük molekülünün meme kanseri üzerinde anti-kanser etkiye sahip olduğu ve bu terapötik etkinliğini ferroptoz yolağı üzerinden gösterdiği ortaya çıkarılmıştır. Tez çalışması sonucunda ATR ferroptoz yolağı aracılı meme kanseri tedavisinde yeni ilaç aday molekül olarak kullanım potansiyeli belirlenmiştir.

Abstract:
Breast cancer is the most frequently diagnosed cancer type worldwide and the leading cause of cancer-related deaths among women. Despite advances in diagnosis and treatment processes, no effective method has yet been found for the treatment of breast cancer. The fact that existing treatments have serious side effects and patients develop resistance to treatment also makes treatment processes difficult. Therefore, there is a need to investigate innovative drug candidate molecules with high therapeutic efficacy and low side effects for breast cancer and to develop alternative treatment strategies. Ferroptosis is a form of cell death resulting from the accumulation of iron-dependent lipid peroxides and reactive oxygen species. The subject of the thesis is to investigate the anti-proliferative effect of Atranorin (ATR), one of the secondary metabolites of lichen, as a small-molecule candidate drug, on breast cancer cells of different histological origins and its relationship with the ferroptosis pathway, and to determine its therapeutic effect potential in biochemical, transcriptome, and protein dimensions. For this purpose, the anti-proliferative effect of ATR on different subtypes of breast cancer cells and normal breast epithelial cells was determined, and it was found to be effective in inducing cell death in BT-474 and MDA-MB-231 breast cancer cells. To determine the relationship of ATR with ferroptosis, iron ion, lipid peroxidation, reactive oxygen species, and glutathione levels in cells were examined with various biochemical analyses. Changes in the expression levels of ferroptosis-related genes were detected by qRT-PCR, and changes in protein expression levels were detected by western blot analyses. ATR-induced mitochondrial changes in cells were investigated by transmission electron microscopy (TEM). The results obtained revealed that the ATR small molecule has an anti-cancer effect on breast cancer and shows this therapeutic effect through the ferroptosis pathway. As a result of the thesis study, its potential for use as a new drug candidate molecule in the treatment of breast cancer mediated by the ATR ferroptosis pathway was determined.