| Tez Künye | Durumu | ||
| Glioblastoma multiforme kanser kök hücrelerinde PI3K/AKT/mTOR dual inhibisyonu ve düşük yoğunluklu darbeli ultrason uygulamasının F-aktin ve otofaji özelinde araştırılması / An investigation of PI3K/AKT/mTOR dual inhibition and low intensity pulsed ultrasound application on F-actin and autophagy in glioblastoma multiforme cancer stem cells Yazar:IRMAK TUTAK Danışman: PROF. DR. AYŞEGÜL UYSAL Yer Bilgisi: Ege Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Kök Hücre Ana Bilim Dalı Konu:Bilim ve Teknoloji = Science and Technology ; Biyoloji = Biology Dizin:Fosfoinositid 3-kinaz = Phosphoinositide 3-kinase ; Glioblastoma = Glioblastoma ; Kök hücreler = Stem cells ; Neoplazm kök hücreleri = Neoplastic stem cells ; Otofaji = Autophagy ; Ultrasonik dalgalar = Ultrasonic waves ; Ultrasonik tedavi = Ultrasonic therapy ; İnhibisyon = Inhibition | Onaylandı Yüksek Lisans Türkçe 2020 111 s. | ||
| Glioblastoma Multiforme (GBM), erken tanısı yapıldığı takdirde dahi agresif etkisini gösteren biyolojik olarak heterojen bir tümördür ve bu heterojen kitlenin içerisinde, kendini yenileme ve farklılaşma özelliğine sahip, CD133, CD44 gibi tipik kök hücre yüzey belirteçlerini ifade edebilen, kanser progresyonunu uyaran ve kanser hücrelerinin tedavi direnci kazanmasına sebep olan kanser kök hücreleri de yer almaktadır. Hücre büyümesi, hayatta kalma, migrasyon ve karsinogenez gibi hücresel olayların gelişiminden sorumlu PI3K/AKT/mTOR sinyal yolunun GBM ve Glioblastoma multiforme kanser kök hücrelerinde (GBMKH/CD133+ kanser kök hücreleri) aktif olduğu, tümörojeniteye katkı sağladığı bildirilmiştir. Hücre sağ kalım mekanizması otofaji ile epitelyal mezenşimal geçiş (EMT) esnasında kanser hücrelerinin hareketlilik kazanarak metastazına neden olan hücre iskelet elemanı F-aktin, PI3K/AKT/mTOR sinyal yolu üzerinden düzenlenmektedir. Bu sinyal yolunun dual inhibitörü olan Voxtalisib (XL765, SAR245409)’in GBM’li hastalarda sitotoksisiteyi artırarak tümör gelişimini azalttığı ve buna bağlı sağ kalım oranını artırdığı görülmüştür. Mekanik enerjinin non-invaziv bir formu olan düşük yoğunluklu darbeli ultrason (low intensity pulsed ultrasound, LIPUS), diğer mekanik uyarıcılara kıyasla derin yerleşimli dokulara etki edebilme yeteneğine sahip bir ultrason tipidir. LIPUS’un düşük toksisitesi, derin penetrasyonu ve yüksek etkinliği nedeniyle anti-tümör tedavisi için kullanılabileceğini gösteren güncel çalışmalar bulunmaktadır. İlaçla kombine edilen LIPUS tedavisinin mekano-akustik etkisi ile karsinogenezi uyaran sinyal proteinlerinin down-regülasyonunu sağladığı, kanser hücrelerinde apoptoz ve otofajiyi indüklediği bildirilmiştir. Ancak LIPUS’un, Voxtalisib ile meydana gelen kemodinamik etkisi henüz incelenmemiş olup, GBMKH’de Voxtalisib/LIPUS inhibisyonu sonucu F-aktin ve hücre sağ kalım mekanizmalarının ortaya konduğu yeterli bir çalışma bulunmamaktadır. IV Bu çalışmada, dual inhibitör Voxtalisib ile PI3K/AKT/mTOR inhibisyonu ve LIPUS kombine uygulamasının, F-aktin hücre iskeleti ve hücre ölüm mekanizması olan otofaji üzerindeki olası etkilerinin ortaya konulması amaçlanmıştır. Bu amaçlar doğrultusunda floresanla aktive hücre ayırma (FACS) metodu kullanılarak glioblastoma multiforme kanser kök hücrelerinin izolasyonu gerçekleştirilmiştir. GBM ve GBM kanser kök hücrelerine Voxtalisib, LIPUS ve ikili kombinasyonları uygulanarak otofaji ve F-aktin üzerinde meydana gelen değişimler incelenmiştir. Bu değişimlerin incelenmesi sırasında uygun ilaç dozu belirlenmiş, hücre sayımları yapılmıştır. İmmünofloresan yöntemleri kullanılarak F-aktin ve sinyal yolu inhibisyonunun yorumlanması gerçekleştirilmiştir. Hücre migrasyonları standart wound healing deneyi ile gösterilmiş, deney ve kontrol gruplarında sırasıyla incelenen tüm parametreler ImageJ programı ile skorlanmış ve değerlendirilmiştir. Sonuçta, Voxtalisib’in artan dozlara bağlara bağlı LIPUS uygulamasının mTOR’u inhibe ederek, her iki hücrede de canlılığı azalttığı gösterilmiştir. Yanı sıra, mTOR inhibisyonuna bağlı olarak otofaji aktive olmuştur ve bunun sonucunda LIPUS’un GBM hücrelerinde otofajiyi artırdığı, GBMKH’lerde ise hücrelerin 5 ve 10 μM ilaç dozlarında otofajiye direnç geliştirdikleri gözlenmiştir. Hücre invazyonu, phalloidin boyaması ve migrasyon deneyleri ile gösterilmiş, sonuçta LIPUS’un artan dozlara bağlı olarak hücre invazyonunu negatif yönde etkilediği sonucuna varılmıştır. Yapılan çalışmalar, LIPUS ve Voxtalisib birlikte uygulamasının, kanser ve kanser kök hücrelerini hedef almada etkili olduğunu göstermiştir. Bu çalışma, yeni tedavi yöntemlerinin geliştirilmesine, LIPUS’un klinik kullanımının yaygınlaşmasına yardımcı olabilir. | |||
| Glioblastoma Multiforme (GBM) is a biologically heterogeneous tumor that shows its aggressive effect despite early diagnosis. In this heterogeneous tumor, there are also cancer stem cells which has capability of self-reneweal and differantiation, can express typical stem cell surface markers such as CD133, CD44, stimulate cancer progression and cause cancer cells to gain treatment resistance. PI3K/AKT/mTOR signaling pathway what is responsible for the development of cellular events such as cell growth, survival, migration and carcinogenesis has been reported to be active in GBM and Glioblastoma Multiforme cancer stem cells (GBMKH/CD133 + cancer stem cells) and contribute to tumorigenicity. The cell survival mechanism autophagy and the cellular skeleton element F-actin which causes metastasis of cancer cells by mobilizing during epithelial mesenchymal transition (EMT) are regulated on PI3K/AKT/mTOR pathway. Voxtalisib (XL765, SAR245409), the dual inhibitor of this signaling pathway has been shown to reducing tumor development by increasing tumor cytotoxicity in patients with GBM, consequently, increased the survival rate associated with it. Low-intensity pulsed ultrasound (LIPUS), a non-invasive form of mechanical energy, is an ultrasound type that capable of affecting deep-lying tissues when compared to other mechanical stimulants. Due to low toxicity, deep penetration and high efficacy of LIPUS, there have been current studies that show LIPUS can be used for anti-tumor treatments. It has been reported that LIPUS therapy combined with the drug provides down-regulation of signal proteins that stimulate carcinogenesis and induces apoptosis and autophagy in cancer cells with its mechano-acoustic effect. However, the chemodynamic effect of LIPUS with Voxtalisib has not yet been studied, and there is no adequate study demonstrating F- actin and cell survival mechanisms in GBMKH as a result of Voxtalisib/LIPUS inhibition. VI In this study, it is aimed to reveal the possible effects of PI3K/AKT/mTOR inhibition with dual inhibitor Voxtalisib and LIPUS combination on F-actin cytoskeleton and cell survival mechanism autophagy. For these purposes, it is realized to isolation of glioblastoma multiforme cancer stem cells using fluorescent activated cell sorting (FACS) method. It has been examined the changes that were occured on F-actin and autophagy in GBM and GBMKH applying Voxtalisib, LIPUS and their dual effects. During the examination of these changes, the appropriate drug dose was determined and cell counts were made. Interpretation of F-actin and signal path inhibition was performed using immunofluorescence methods. Cell migrations were demonstrated with the standard wound healing assay, all parameters that examined in the experimental and control groups were scored and evaluated with the ImageJ programme. As a result, the application of Voxtalisib’s increased doses of ligated LIPUS has been shown to inhibit mTOR and decrease viability in both cells. In addition, autophagy has been activated with mTOR inhibition, and in the event of this, it has been observed that LIPUS increases autophagy in GBM cells and GBM cancer stem cells advanced resistance for autophagy at 5 and 10 μM drug doses. Cell invasion has been demonstrated by phalloidin staining and wound healing stratching experiments, eventually it has been resulted that LIPUS negatively affects cell invasion depend on increasing doses. Our studies have shown that co-administration of LIPUS and Voxtalisib co- administration is effective in targeting cancer and cancer stem cells. This study can help development for new methods of treatment and expand the clinical use of LIPUS. | |||