Insan pankreas kanserinin biyoinformatik araçlar ile genom boyu ifade analizi

Pankreas kanseri, tanısı ve tedavisi oldukça zor olan, yüksek derecede metastatik özellikte olup oldukça kötü prognozlu ve sağkalım oranı düşük bir malignitedir. Pankreatik duktal adenokarsinom (PDAC), pankreas kanserleri içinde en sık görülen tip olup oldukça kötü prognoza sahip bir kanserdir. Bir yıllık sağ kalım oranı yaklaşık %18'dir. Hastalık, erken dönemde belirti vermediği için teşhis edildiğinde genellikle 3. veya 4. evrede olmaktadır. Erken teşhisin çok önemli olduğu bu tür patolojilerde, hastalık teşhisinden kısa süre sonra (6-12 ay) hasta kaybedilmektedir. Bu durumun en önemli sebebi, pankreas kanserinin erken teşhisinde kullanılabilecek invazif olmayan moleküler biyobelirteçler (genler) tespit edilememiş olması bundan dolayı da hastalığın genellikle ileri veya metastatik safhada tespit edilebilmesidir. Bu anlamda, pankreas kanseri tanısı konulmuş hastaların sadece %20 'si cerrahi rezeksiyon için uygunluk gösterir. Çünkü teşhis esnasında hastaların çoğunda lokal ve uzak metastaz görülür. Pankreas kanserinin teşhisinde kullanılabilecek invazif olmayan bir tarama testi yoktur. Pankreas kanserinde CA 19-9, P53, K-ras ve mikro RNA'lar en sık incelenmiş ve pankreas kanseri ile ilişkilendirilmiş tümör markerlarıdır. Tanıda en çok tercih edilen CA 19-9 serum markırıdır. Ancak bu belirtecin pankreas kanserine spesifitesi ve hassasiyeti şüphelidir. Serum karbohidrat antijeni CA 19–9 (CA 19–9) tümör ilişkili bir antijen olup, Lewis a-antijeni olarak da bilinir. CA 19–9 normal şartlarda pankreas, safra kanalı hücreleri, mide, kolon, endometrium, tükrük bezleri ve bronşiyal epitelyum hücrelerinden salgılanır. CA 19–9, pankreas kanseri tanısında en yaygın olarak kullanılan tümör markeridir. CA 19–9, sadece pankreas adenokarsinomları için spesifik olmayıp gastrointestinal sistemin de neden olduğu birçok tümörde de yükselebilir. Aynı zamanda CA 19-9'un kan grubu antijenleri ile de ilişkisi vardır. CA 19-9 sentezi genotip olarak Lewis a-b- olan kişilerde, oluşmaz. Bu nedenle bu hasta grubu yanlış sonuçlarla değerlendirilebilir. Son yıllarda yeni tümör markerları üzerine çalışmalar yapılmaktadır. Hücre çoğalması ve büyümesinde oluşan genetik değişikliklerin kanser gelişimindeki etkisi bilinmektedir. Onkogenlerin fonksiyonu, uyarılmasındaki artışı, tümör baskılayıcı genlerin inhibe olması, DNA tamir mekanizmalarında meydana gelen değişimler ve apoptozdan sorumlu genlerdeki bozukluklar kanserin temel moleküler patolojisinden sorumludur. Diğer bir belirteç olan K-ras ise bir guanin nükleotid bağlanma proteini olarak büyüme faktörü sinyal iletiminde görev alır. Bu fonksiyonu ile hücre çoğalması artar ve apoptoza karşı direnç gelişir. K-ras insan kanserleri içerisinde en sık tespit edilen mutasyona uğramış onkogendir. Pankreatik duktal orijinli kanserlerin yaklaşık %90'ında K-ras onkogeninde mutasyon tespit edilir ve karsinogenezin özellikle ilk evrelerinde önem kazanır. K-ras mutasyonu sadece pankreas doku hücrelerinde değil, pankreatik sıvıda duodenal fırça biopsilerinde, kan ve gaita örneklerinde tespit edilebilir. Günümüzde pankreas kanserinin tanısında; Ultrason, EUS, CT, ERCP, MR ve ince iğne aspirasyonu kullanılmaktadır. Ancak bu yöntemler, hastalığın erken teşhisi için bir ipucu vermemektedir. Yaptığımız çalışmada öncelikle NCBI GEO DataSet veri bankasında bulunan transkriptom ham verileri kullanılarak in siliko analizler yapılmıştır. Bu analizlerde Pankreas kanseri ile normal doku ve kan örneklerinin ifade profilleri karşılaştırılmış ve bu iki grup arasında ifade düzeyi farklılık gösteren genler belirlenmiştir. Farklı veri setlerinden gelen bu gen listeleri kullanılarak Gene Set Enrichment Analysis, Hierarchical Cluster Analizleri ve Yolak Analizleri yapılmıştır. Bu biyoinformatik analizler sonucunda belirlenen aday gen listesinde bulunan genlerin validasyonu ise pankreas kanseri hastaların hem kan hem de tümör doku örnekleri kullanılarak QRT-PCR ile valide edilmiştir. Bu şekilde hem pankreas kanserinin oluşumunda hem de prognoz sürecinde rol oynayan moleküler mekanizmalar hakkında bilgi edinilmekte hem de pankreas kanserinin moleküler alt tipleri hakkında önemli veriler elde edilebilmektedir. Bu çalışmaların bazılarında bu kanserin 3 farklı moleküler alttipi olduğu bazılarında ise dört farklı moleküler alttipi olduğu ifade edilmiştir. Ancak bu konuda yapılan çalışmalar daha çok yeni olduğu için bu konuda yeterince veri bulunmamaktadır. Bundan dolayı gelecek açısından pankreas kanserine spesifik olan, invazif olmayan, klinik uygulamaya geçme potansiyeli yüksek doğru ve özgül olabilecek bir moleküler biyobelirtecin geliştirilmesi büyük önem arz etmektedir.