Metforminin bazı kemoterapötik ilaçlarla etkileşiminin in vitro olarak değerlendirilmesi
In vitro valuation of interaction between metformin and several chemotherapeutic drugs
Yazar: AYŞE ZEYNEP ÜNAL
Danışman: DOÇ. DR. SUNA SABUNCUOĞLU
Hacettepe Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmasötik Toksikoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Antineoplastik ajanlar = Antineoplastic agents ; Doksorubisin = Doxorubicin ; Gemsitabin = Gemcitabine ; Metformin = Metformin ; Sisplatin = Cisplatin ; İlaç etkileşimleri = Drug interactions ; İlaç tedavisi = Drug therapy ; İlaç tedavisi-kombine = Drug therapy-combination ; İn vitro = In vitro

Özet:
Metformin, tip 2 diabetes mellitus tedavisinde yaygın olarak kullanılan, bir oral antidiyabetik ilaçtır. Diyabet hastalarında, kanser de dahil farklı patolojilerin gelişim riskinin sağlıklı kişilere oranla fazla olduğu belirtilmektedir. Yapılan çalışmalarda, farklı biyolojik özellikleri olduğu gösterilen metforminin kanser ilaçları ile birlikte alındığında ilaçların etkilerini arttırabildiği gibi azaltabileceğine ilişkin çelişkili çalışma verileri bulunmaktadır. Bu tez çalışmasında, metforminin farklı mekanizmalarla etki gösteren bazı kemoterapötik ilaçlarla (doksorubisin, sisplatin, ve gemsitabin) birlikte kullanıldığında meydana gelebilecek olası etkileşmelerin in vitro olarak iki farklı kanser hücre hattında (HepG2 ve Hep2) belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla, metformin ve sitotoksik ilaçlar tek başlarına ve kombine halde hücre hatlarına uygulanmıştır. Hücrelerde, hücre canlılığı, apoptoz ve hücre çoğalmasının gerçek zamanlı izlemesi değerlendirilmiştir.  Hücre canlılığı ve hasarı 3-(4,5-dimetiltiyazol-2-il)-2,5-difeniltetrazolyumbromür ve laktat dehidrogenaz salınımı testleri kullanılarak; apoptotik ve nekrotik hücre oranları floresans tarafından aktive edilmiş hücre sıralaması, akım sitometride ve gerçek zamanlı hücre hareketleri ise XCELLigence'ta değerlendirilmiştir. Yapılan ön çalışmalar ile sitotoksisitenin değerlendirilmesinde kullanılacak dozlar (Hep2 hücre hattında, doksorubisin 100-0,8 µM, sisplatin 100-0,8 µM, gemsitabin 100-0,8 µM,  metformin 1-10 mM; HepG2 hücre hattında doksorubisin 0,08- 3,2x10-3 µM, sisplatin 2,0-0,08 µM, gemsitabin 0,4-0,016 µM, metformin 10-0,04 mM) ve maruziyet süresi (48 saat) belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar, kullanılan analiz yöntemi, hücre hattı ve kullanılan doza bağlı olarak farklılıklar gösterse de metforminin sitotoksik ilaçlarla olan kombinasyonunun, genel olarak ilaçların etkisini artırabildiği görülmüştür. Sonuç olarak, metformin kullanan diyabetli kanser hastalarında olası ilaç etkileşmelerinin iyi değerlendirilmesi insan sağlığı açısından önem taşımaktadır. Etkileşme mekanizmasının tam olarak ortaya konabilmesi için daha geniş mekanistik çalışmalar gerekmektedir.

Abstract:
Metformin is an oral antidiabetic drug widely used in the treatment of type 2 diabetes mellitus. It is stated that diabetes patients have a higher risk of developing different pathologies including cancer than healthy individuals. There are conflicting studies about commonly used metformin that have different biological properties and when taken with cancer chemotherapeutics, it can increase or reduce the effects of them. In this thesis study, it was aimed to determine the possible interactions of metformin being used together with certain chemotherapeutic drugs [doxorubicin, cisplatin and gemcitabine] that have different mechanisms as in vitro in two different cancer cell lines (HepG2 and Hep2). For this purpose, metformin and cytotoxic drugs were applied to cell lines individually and together. In cells, real-time monitoring of cell viability, apoptosis and cell proliferation has been evaluated. Cell viability and damage was assessed using 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide and lactate dehydrogenase release assays. Apoptotic and necrotic cell ratios were determined by fluorescence-activated cell sorting in flow cytometry and real-time cell motions were evaluated at XCELLigence. In the preliminary studies, the doses to be applied (in the Hep2 cell line doxorubicin 100-0.8 μM, cisplatin 100-0.8 μM, gemcitabine 100-0.8 μM, metformin 1-10 mM; in the HepG2 cell line doxorubicin 0.08-3.2x10-3 μM, cisplatin 2.0-0.08 μM, gemcitabine 0.4-0.016 μM, metformin 10-0.04 mM) and the duration of exposure (48 hours) was determined for cytotoxic evaluations. In general, it has been observed that the combination of metformin and cytotoxic drugs may increase the effect of the drugs, in spite of, the differences in the results depending on the method of analysis, the cell line and the dosage applied. In conclusion, the evaluation of the possible interactions between cancer chemotherapeutics and metformin in diabetic cancer patients is important for human health. More extensive mechanistic research is needed in order to demonstrate the exact mechanism of interaction.