Difraktaik, vulpinik ve evernik asitin insan meme kanseri hücre hatlarında WNT/β-KATENİN ve PI3K/AKT/mTOR sinyal yolakları aracılı antimigrasyon etkisinin araştırılması
Investigation of the WNT/β-CATENİN and PI3K/AKT/mTOR signalling pathway-mediated anti-i̇mmigration effects of difractaic, vulpinic and evernic acid in human breast cancer cell lines
Yazar: FEYZA SÖNMEZ AYDIN
Danışman: PROF. DR. HARUN BUDAK
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı / Genetik Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Genetik = Genetics

Özet:
Amaç: Meme kanseri kadınlar arasında en sık görülen neoplazmadır ve hastalığı ölümcül yapan başlıca sebep malign hücrelerin kan ve lenf damarları yoluyla uzak bölgelere yayılmasıdır. Kanser tedavisinde kullanılan kemoterapötikler proliferasyon, metastaz, migrasyon, hücre siklus mekanizmaları üzerinde sitotoksik etkelere sahip kimyasal maddelerdir. Günümüzde antikanser ilaç olarak kullanılan kimyasalların birçoğu doğal kaynaklardan geliştirilmiştir. Doktora tezi kapsamında insan meme kanser hücre hatları (MDA-MB-453 ve MCF-7) ile muamele edilen difraktaik, evernik ve vulpinik liken asitlerinin tümör oluşumu ve ilerlemesinde kritik rolü olan WNT/β-KATENİN ve PI3K/AKT/mTOR sinyal yolağı bileşenleri üzerine etkisinin gen ve proteinler ekspresyonu seviyesinde araştırılması amaçlanmıştır.
Yöntem: Difraktaik, evernik ve vulpinik asitlerin insan meme kanseri hücre hatları (MDA-MB-453 ve MCF-7) üzerindeki sitotoksik etkisi ve IC50 konsantrasyonları XTT analizi ile önceki çalışmalarda belirlenmiştir. Belirlenen IC50 konsantrasyonları kullanılarak liken asitleri ile muamele edilmiş kanser hücre hatlarında WNT/β-KATENİN sinyal yolağı genleri WNT2, AXIN1, DVL1, CTNNB1, MYC, CDK1, TCF4, CCND1 ve PI3K/AKT/mTOR sinyal yolağı genleri AKT1, mTOR, PI3K ve PTEN kantitatif ekspresyon seviyeleri Real-Time PCR metodu ile araştırıldı. Sinyal yolaklarında kritik işleve sahip proteinlerin kantitatif ekspresyon seviyeleri Western Blot yöntemi ile araştırıldı. Ayrıca WNT/β-KATENİN sinyal yolağı düzenleyicilerinden biri olan CK1ε enzim miktarı ELİSA metodu ile belirlendi.
Bulgular: İnsan meme kanseri hücre hatları MCF-7 ve MDA-MB-453 üzerinde sitotoksik aktivite gösterdiği bilinen difraktaik, evernik ve vulpinik asit uygulanan MCF-7 hücre hattında DVL1, CTNNB1, CDK1, CCND1, AKT1 ve PTEN, vulpinik asit uygulanan MDA-MB-453 hücre hattında CTNNB1, CDK1, TCF4, CCND1 ve AKT1 kantitatif gen ekspresyon seviyesinde önemli derecede azalma belirlenirken, WNT/β-KATENİN ve PI3K/AKT/mTOR sinyal yolağı elemanlarından özellikle protein ekspresyonunda önemli derecede azalma gözlemlenmiştir. Ayrıca difraktaik, evernik ve vulpinik asit uygulanan her iki hücre hattında da CK1ε enzim miktarında çok önemli derecede azalma belirlenmiştir.
Sonuçlar: Uygulanan tüm liken asitlerinin MDA-MB-453 ve MCF-7 insan meme kanseri hücre hatlarında WNT/β-KATENİN ve PI3K/AKT/mTOR sinyal yolağı bileşenlerini kantitatif gen ve protein ekspresyonlarını önemli derecede baskıladığı görülmüştür. Elde edilen bulgularda liken asitlerinin anti-migrasyon etkisi önemli mekanizmalar aracılığı ile geniş bir kapsamda gösterilmiş ve kanser tedavisinde etkili birer doğal terapötik ajan olabileceği belirlenmiştir. 
Anahtar Kelimeler: Meme Kanseri, WNT/β-KATENİN sinyal yolağı, PI3K/AKT/mTOR sinyal yolağı, Liken Asitleri

Abstract:
Purpose: Breast cancer is the most common neoplasm in women and the main cause of its fatal outcome is the spread of malignant cells to distant sites through blood and lymphatic vessels. Chemotherapeutics used in cancer treatment are chemicals that have cytotoxic effects on proliferation, metastasis, migration and cell cycle mechanisms. Today, many of the chemicals used as anticancer drugs have been developed from natural sources. The aim of the doctoral dissertation was to investigate the effect of diffractic, evernic and vulpinic lichen acids treated with human breast cancer cell lines (MDA-MB-453 and MCF-7) on the WNT/β-CATENINE and PI3K/AKT/mTOR signalling pathways, which play a critical role in tumour initiation and progression, at the level of gene and protein expression.
Method: The cytotoxic effects and IC50 concentrations of difractaic, evernic and vulpinic acids on human breast cancer cell lines were determined in previous studies by XTT analysis. Using the determined IC50 concentrations, the quantitative expression levels of WNT/β-CATENIN signalling pathway genes WNT2, AXIN1, DVL1, CTNNB1, MYC, CDK1, TCF4, CCND1 and PI3K/AKT/mTOR signalling pathway genes AKT1, mTOR, PI3K and PTEN in cancer cell lines treated with lichen acids were investigated by Real-Time PCR method. Quantitative expression levels of proteins with critical functions in signalling pathways were investigated by Western Blot method. In addition, the amount of CK1ε enzyme, one of the regulators of WNT/β-CATENIN signalling pathway, was determined by ELISA method.
Findings: Difractaic, evernic and vulpinic acids are known to have cytotoxic activity on the human breast cancer cell lines MCF-7 and MDA-MB-453. A significant decrease in the quantitative gene expression levels of DVL1, CTNNB1, CDK1, CCND1, AKT1 and PTEN was observed in the MCF-7 cell line treated with diffractaic, evernic and vulpinic acid, and CTNNB1, CDK1, TCF4, CCND1 and AKT1 in the MDA-MB-453 cell line treated with vulpinic acid. In particular, the WNT/β-CATENIN and PI3K/AKT/mTOR signalling pathways showed a significant decrease in protein expression. In addition, a significant decrease in the amount of CK1ε enzyme was determined in both cell lines treated with difractaic, evernic and vulpinic acid.
Conclusions: All lichen acids significantly suppressed the quantitative gene and protein expressions of WNT/β-CATENIN and PI3K/AKT/mTOR signalling pathway components in MDA-MB-453 and MCF-7 human breast cancer cell lines. In the findings obtained, the anti-migration effect of lichen acids was shown in a wide range of important mechanisms and it was determined that they may be effective natural therapeutic agents in cancer treatment.
Keywords: Breast Cancer, WNT/β-CATENIN signalling pathway, PI3K/AKT/mTOR signalling pathway, Lichen Acids