Xenograft prostat kanseri modelinde fukoidan ve dosetakselin hücre ölüm mekanizmaları üzerine etkisi
The effects of fucoidan and docatexel on cell detah mechanisims in xenograft prostat cancer model
Yazar: MERVE TÜTÜNCÜ
Danışman: PROF. DR. ZEKİYE SULTAN ALTUN
Dokuz Eylül Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Onkoloji Ana Bilim Dalı / Temel Onkoloji Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Onkoloji = Oncology

Özet:
Prostat kanseri dünyada erkeklerde en sık rastlanan ikinci kanser türüdür. İleri prostat kanserinde Dosetaksel temel kemoterapi ajanıdır. Dosetaksel, Taxus baccata'dan elde edilen ve hücrede mikrotübüllerin depolimerizasyonunu önleyerek kanser hücrelerinin bölünmesine engel olarak antikanser etki göstermektedir. Ancak son verilere göre Dosetaksel kemoterapisinin hayatta kalıma etkisinin azlığı yeni ajan arayışlarına çalışmacıları yönlendirmiştir.
Fukoidan kahverengi alglerden elde edilen sülfatlı bir polisakkarittir. Fukoidan'ın antikanser etkisi yanı sıra birçok biyoaktivitesi literatürde gösterilmiştir. Bu çalışmada Fukoidanın tek başına ya da Dosetaksel ile birlikte hem in-vitro prostat kanseri hücreleri ve sağlıklı hücreler üzerindeki etkisi hem de in-vivo ksenograft prostat kanseri modelinde anti-tümörojenik ve preventif ajan olarak etkinliği apoptotik, otofajik ve nekroptotik hücre ölümleri üzerinden incelenmiştir. Ayrıca tek başına ve kombine kullanımda oksidatif stres üzerine etkileri de araştırılmıştır
DU-145 prostat kanseri ve sağlıklı RWPE-1 hücre hatları 24 saat Fukoidan (FUC 1500uM), Dosetaksel (DOC 10nM) ve FUC+DOC kombine uygulamalarına maruz bırakıldı. Hücre canlılıkları, LDH aktivitesi, Sytox-green ve Annexin-V/PI boya sonuçları in-vitro ve in-vivo tümör dokularında protein ekspresyonları apoptotik, nekroptotik ve otofajik hücre ölümü proteinleri üzerinden belirlendi. 
Apoptotik hücre ölümü FUC, DOC, FUC+DOC gruplarının apoptozu anlamlı şekilde indüklediği gösterildi. Bcl-2 ekspresyonu Pt ve Pt-D gruplarında anlamlı şekilde artış gösterdi. Nekroptotik hücre ölümü RIP, RIP3 ve MLKL protein ekspresyonu ile değerlendirildiğinde, FUC, DOC, FUC+DOC gruplarının her üçü için de nekroptoz anlamlı şekilde indüklediği ve her bu üç grup için de değerlendirilen nekroptotik üç proteinde de uyumlu bir artış olduğu gösterildi. Otofajik protein ekspresyonları incelendiğinde; LC3A/B'nin FUC, Pt ve DOC gruplarında anlamlı artışları gözlendi, Beclin-1 için DOC, FUC+DOC ve Pt-D uygulaması anlamlı olarak ekpresyon artışına sebep olduğu tespit edildi.
Bu veriler Fukoidan'ıın ön kullanımı tümör oluşumunu zamansal ve boyutsal olarak inhibe ettiğini, tek başına tedavi uygulanmasının umut vaadedici bir anti-kanser ajan olduğu ve Dosetaksel ile kombinasyonunun DOC'un oluşturacağı dirence karşı aktif rol alabileceğini göstermektedir.

Abstract:
Prostate cancer is the second most common type of cancer in men in the world. Docetaxel is the main chemotherapy agent for advanced prostate cancer. Docetaxel, derived from Taxus baccata, shows anticancer effects by preventing the depolymerization of microtubules in the cell, preventing the division of cancer cells. However, according to recent studies, the low survival effect of Docetaxel chemotherapy has led researchers to search for a new agent.
Fucoidan is a sulfated polysaccharide derived from brown algae. Besides the anticancer effect of fucoidan, its many other bioactivities have been shown in the literature. In this study, both in vitro effects of Fucoidan with or without Docetaxel on prostate cancer and non-cancer healthy cells and its effects as an anti-tumorigenic and preventive agent in in-vivo xenograft prostate cancer model have been investigated through apoptotic, autophagic and necroptotic cell death mechanisms. In addition to that, its effects, alone or in combination with docetaxel, on oxidative were investigated.
DU-145 and RWPE-1 cell lines were treated with combinations of agents including Fucoidan (FUC 1500uM), Docetaxel (DOC 10nM), and FUC+DOC for 24 hours. Cell viability, LDH activity, Sytox-green, and Annexin-V/PI test results, and in-vitro and in-vivo tumor tissue protein expressions were determined using apoptotic, necroptotic, and autophagic cell death proteins.
Apoptotic cell death analysis showed that FUC, DOC, and FUC+DOC groups significantly induced apoptosis. Bcl-2 expression was significantly increased in the Pt and Pt-D groups. When necroptotic cell death was evaluated by the expression levels of RIP, RIP3, and MLKL proteins, it was shown that necroptosis was significantly induced in all three FUC, DOC, and FUC+DOC groups, and in these three groups, there was a consistent increase in the expression of these three proteins. When autophagic protein expressions were examined; significant increase of LC3A/B was observed in the FUC, Pt, and DOC groups, and it was found that the administration of DOC, FUC+DOC, and Pt-D caused a significant increase in Beclin-1 expression.
These data indicate that the preliminary use of Fucoidan inhibits tumor formation temporally and dimensionally, that treatment alone is a promising anti-cancer agent, and that its combination with Docetaxel may take an active role against the resistance that DOC will create.