Solid tümörlerdeki farklı hücre populasyon kinetiklerinin in vitro tümör heterojenite modelinde incelenmesi

Amaç ve Hipotez: Bu çalışmada, aynı tümörden türemiş, farklı genetik profillere sahip altklonların fluoresan ile işaretlenerek bir arada üretildiği ve değişik koşullara maruziyet sonrasında bu klonların kinetik davranışlarının araştırıldığı tümör heterojenitesinin in vitro bir modelinin oluşturulması hedeflenmektedir. Tez çalışmasının hipotezi, intratümöral anöploidi farklanmalarının kanser progresyonunu farklı düzeylerde etkilemekte olduğudur. Yöntem: İlk olarak DLD-1 kolon kanseri hücre hattından izogenik near-diploid ve near-tetraploid altklonlar, akım sitometrisi yöntemiyle ayrıştırılmıştır. Bu altklonlar önce farklı renkteki fluoresan proteinlerle işaretli vektörlerle enfekte edilerek işaretlenmiş; sonra eşit oranlarda bir arada üretilerek bir in vitro tümör heterojenite modeli oluşturulmuştur. Genetik profilleri tanımlanan bu klonların, yaratılan farklı mikroçevre koşulları karşısında (kemoterapötikler, radyasyon ve hipoksi), aralarındaki davranış farklılıkları karşılaştırılarak, hangi koşulda hangi varyasyonun avantaj sağladığı ve farklı koşullardaki dirençten sorumlu olabilecek genetik varyasyonlar belirlenmiştir. Bulgular: DLD-1 altklonlarının karakterizasyonu ve stabil fluoresan işaretlemeleri başarıyla gerçekleştirilmiştir. Oluşturulan in vitro intratümöral heterojenite modelleri zamana bağlı olarak ve çeşitli terapi etkileri altında izlenmiştir. Altklonlar üzerinde gerçekleştirilen populasyon davranışlarının belirlenmesine yönelik olarak gerçekleştirilen deney sonuçları, NIH Ried Lab'da gerçekleştirilen genomik analizlerle karşılaştırılarak kanserde ilaç direncine neden olabilecek moleküler düzeydeki mekanizmalar işaret edilmiştir. Sonuç: Kanser terapi direncinin altında yatan temel nedenlerden biri de tümör içi hücresel heterojenitedir. Özellikle uygulanan tedavi yöntemlerinin yarattığı değişik mikroortam koşullarına uyumda avantaja yol açabilecek mutasyon ve epigenetik desenleri barındıran klonal kanser hücre populasyonlarının, tedaviye dirençten sorumlu olduğu bilinmektedir. Bu nedenle bu altklonların tanımlanması ve bu kanser hücrelerine karşı etkili tedavi yöntemlerini geliştirmesi elzemdir. Bu çalışma ile, kanserde ilaç direncine neden olabilecek mekanizmaların aydınlatılmasına yönelik büyük adımlar atılması sağlanmıştır.