Astrosit ve glioblastom birlikte kültürüne bağlı ilaç direncinde rol alan epigenetik faktörlerin incelenmesi

Glioblastom (GBM), merkezi sinir sistemi tümörleri arasında en yaygın ve en habis tümör tipidir. Ne yazık ki, düşük hayatta kalma oranı ve hastalığın nüks etmesi GBM'de sıklıkla görülmektedir. Standart tedavi yöntemleri genellikle cerrahi müdahale, radyoterapi ve kemoterapiden oluşmaktadır. Son yirmi beş yıldır temozolomid kemoterapide en çok kullanılan ilaç olmakla beraber, onu karmustin türevi ilaçlar takip etmektedir. Yeni ilaç bulma çalışmaları sırasında maalesef çoğu ilaç araştırma safhalarının başında başarısız olmaktadır. Bunun bir sebebi de tümörün mikro çevresi ile olan etkileşimlerinin çalışmalarda sınırlayıcı bir etken olmasıdır. Bu nedenle, terapi direncinin doğasını ve mikro çevre etkileşimlerini anlamak esastır. Bu çalışmada, temozolomid direncinin sağlıklı hücreler ile etkileşimleri incelemek için yeni ko-kültür modellemeleri yapılmıştır. Temasa-bağlı ve bağımsız ko-kültür modelleri hücre canlılığı ve görüntüleme yöntemleri ile çalışılmıştır. Astrosit ve U87MG ko-kültür deneylerinin sonucunda temozolomid direncinin temasa-bağlı olduğu bulunmuştur. U87MG tümörlerinde astrosit ile birlikte kültür sonucu oluşan arasındaki transkriptomik farklılıklar, akım sitometre bazlı hücre seleksiyonu ardından RNA dizilimi ile incelendi. Sekanslama sonucunda ko-kültür modellerinde çeşitli yolakların ifadelerinin yükseldiği bulundu. Spesifik olarak, hücre-hücre etkileşimleri ile doğrudan ilişkili olan kolajen (COL), matris- metalloprotein (MMP) ve tübülin (TUB) ailelerinin artan seviyeleri bulundu. Bilindiği üzere kanserler DNA metilasyonu ve histon metilasyon ve asetilasyon profillerinde oluşan global değişiklikler gibi çokça epigenetik düzen değişimleri gösterir. Ancak, astrosit kaynaklı temozolomid direncindeki epigenetik düzenleme iyi bilinmemektedir. Bu sebeple, birlikte kültürlenen bu hücrelerin epigenetik değişimlerini de incelemek için epigenetik hedefleyen inhibitör kütüphanesi kullanılarak tarama yapılmıştır. Tekli inhibitör ya da temozolomid ile kombinasyon olarak yapılan kütüphane taraması sonucunda çeşitli histon demetilaz inhibitörleri tanımlanmıştır. Bu inhibitörlerin arasından GBM'de daha önce iyi çalışılmamış olan GSK-J4'a odaklanılmıştır.GSK-J4'ün ko-kültürlerdeki rolünü anlamak için, kimyasal inhibisyon, CRISPR/Cas9 yöntemi ile KDM6A veya KDM6B susuturulmuş ve canlılık deneyleri yapılmıştır. Ayrıca, CITE-tek hücre dizilimi ile tümör ve astrosit hücre ko- kültürlerinde GSK-J4 yanıtı incelenmiştir. Sonuç olarak Hipoksi ve glikoliz ile ilgili MT-CYB, MT-CO2, MT-ND2 ve MTRNR2L10 genlerinin her iki hücre tipinde de farklı şekilde ifade edildiği görülmüştür. Buna ek olarak programlı hücre ölümü ile alakalı genlerin ifadelerinde ise azalma görülmüştür. Sonuç olarak, GBM'nin ko-kültür modellerini başarılı bir şekilde oluşturarak ve karakterize ederek, temozolomide direncinde etkili olabilecek epigenetik düzenleyiciler tanımlanmış, ve ileride potansiyel tedavi yöntemleri içın önemli olabilecek hücrelerdeki transkriptomik değişiklikler aydınlatılmıştır.