Over kanseri hücrelerinde DNA hasarı ve golgi stresine yanıtta apoptotik mekanizmaların araştırılması

Abstract

Over kanseri, metastatik aşamada tanı konması ve gelişen kemoterapi direnci nedeniyle tüm jinekolojik kanserler arasında mortalite oranı en yüksek olan kanser türüdür. Tümörün cerrahi olarak çıkarılmasına ve platin bazlı kemoterapiye rağmen, birçok over kanseri hastası kanser tekrarlaması nedeniyle hastalığa yenik düşmektedir. Bu nedenle, over kanseri hastalarının prognozunu iyileştirmek için yeni tedavi stratejileri esastır. Replikasyon stresi over kanserinin yaygın bir özelliğidir ve ATR/CHK1 sinyallemesi hücreleri replikasyon stresine karşı korumada öncelikli olarak rol oynar. ATR inhibitörünün tekil uygulamaları olmakla birlikte kombine tedavi uygulamalar da spesifik hedefler olarak etkinlik gösterirler. Over kanserlerinde ATR inhibitörleri birçok çalışmada kombine olarak mitokondriyal hücre ölüm yolaklarını aktive etse de çalışmalar kısıtlı kalmaktadır. Bu tez çalışmasıyla over kanseri hücrelerinde etkinlik gösterebilecek yeni bir moleküler kombinasyon tedavisinin, hem de bu kombinatoryal uygulamanın moleküler çalışma mekanizmalarının bulunması hedeflenmiştir. Yüksek verimli küçük molekül tarama analizini kullanarak, over kanseri hücrelerinde en etkili hücre ölümü indükleyen kombinasyon olarak AZD6738 (ATR inhibitörü) /Brefeldin A (Golgi stres indükleyicisi) belirlenmiştir. Deneysel çalışmalar ile AZD6738/Brefeldin A'nın eş zamanlı uygulanması, SKOV3 (***p<0.001, kontrol vs AZD6738+BFA) ve IGROV1 (**p<0.01, kontrol vs AZD6738+BFA) over kanseri hücrelerinde kaspaz-3 ve kaspaz-9 aktivasyonu ile apoptotik hücre ölümüne neden olmaktadır. AZD6738/Brefeldin A maruziyeti ayrıca sitozole sitokrom c translokasyonunu da indükler; bu, mitokondriyal hücre ölüm yolunun karakteristik bir özelliğidir. Buradaki en önemli moleküler süreç, SKOV3 ve IGROV1 hücrelerinde AZD6738/Brefeldin A'nın kombinatoryal kullanımı, anti-apoptotik BCL-2 ailesi üyeleri BCL-2, BCL-XL ve MCL1'in ifade seviyelerinde azalmaya yol açarken, özellikle BIM ve PUMA olmak üzere pro-apoptotik BCL-2 proteinlerinin ifade seviyelerinde artışa neden olur. Tüm bu bulgular, AZD6738/Brefeldin A'nın over kanseri için potansiyel bir tedavi yaklaşımı olduğunu düşündürmektedir. Ovarian cancer has the highest mortality rate among all gynecologic cancers due to its diagnosis at the metastatic stage and developing chemotherapy resistance. Despite surgical removal of the tumor and platinum-based chemotherapy, many ovarian cancer patients succumb to the disease due to cancer recurrence. Therefore, new treatment strategies are essential to improve the prognosis of ovarian cancer patients. Replication stress is a common feature of ovarian cancer, and ATR/CHK1 signaling plays a primary role in protecting cells from replication stress. Although ATR inhibitors have single applications, combination therapeutic applications also show efficacy as specific targets. Although ATR inhibitors activate mitochondrial cell death pathways in combination in many studies in ovarian cancer, studies remain limited. This thesis study aimed to find a new molecular combination therapy that could be effective in ovarian cancer cells, as well as the molecular working mechanisms of this combinatorial application. Using high-throughput small molecule screening analysis, AZD6738 (ATR inhibitor)/Brefeldin A (Golgi stress inducer) was determined as the most effective cell deathinducing combination in ovarian cancer cells. Experimental studies have shown that simultaneous application of AZD6738/Brefeldin A causes apoptotic cell death in SKOV3 (***p<0.001, control vs AZD6738+BFA) and IGROV1 (**p<0.01, control vs AZD6738+BFA) ovarian cancer cells, together with caspase-3 and caspase-9 activation. AZD6738/Brefeldin A exposure also induces cytochrome c translocation to the cytosol, which is a characteristic feature of the mitochondrial cell death pathway. The most important molecular process here is that the combinatorial use of AZD6738/Brefeldin A in SKOV3 and IGROV1 cells leads to a decrease in the expression levels of anti-apoptotic BCL-2 family members BCL-2, BCL-XL and MCL1, while it leads to an increase in the expression levels of pro-apoptotic BCL-2 proteins, especially BIM and PUMA. All these findings suggest that AZD6738/Brefeldin A is a potential therapeutic approach for ovarian cancer.