Characterization of alterations in epigenome caused by IDH1 mutations at the earliest stages of gliomagenesis

Glioma gelişiminde rol oynadığı bilinen diğer mutasyonlardan önce geliştiği gösterilen izositrat dehidrogenaz (IDH1/2) mutasyonlarının gliomagenezi tetiklendiğine inanılmaktadır. Bugüne kadar yapılan çalışmalarda, glioma gelişiminin erken aşamaları araştırılırken çoğunlukla heterojen tümör örnekleri veya onkogenik mutasyonlara sahip hücreler kullanılmıştır. Bu durum, gliomagenezin IDH1/2 mutasyonlarıyla nasıl tetiklendiği hakkındaki bilgilerimizi kısıtlamaktadır. Ayrıca, IDH1/2 mutasyonlarının neden olduğu epigenomik değişimlerin incelenmesi metilasyon dizileri, RNA-seq ve ekspresyon mikrodiziler ile ChIP-seq temelli klasik histon metilasyon analizlerinin ötesine geçememiştir. Bu çalışmanın amacı, gliomagenezde en erken görülen IDH1-R132H mutasyonunun, 3 boyutlu ortamda kültürlenen nöral progenitör hücrelerin (NPH) epigenomunda yol açtığı kalıcı değişimlerin anlaşılmasıdır. Bunun için öncelikle, doksisiklinle indüklenebilir IDH1 (Mutant ve vahşi tip) ifade eden İmmortalize İnsan Astrositleri (IHA'lar) ile koşullandırılmış ortam elde edildi. Bu ortam örnekleri daha sonra, insan pluripotent kök hücrelerden (hiPSC) farklılaştırılmış NPH'lere aljinat bazlı bir 3D matris içinde belirli sürelerde verildi. Farklı besiyerlerine maruz bırakılan NPH'lerden üç zaman noktasında (gün 0, gün 14, gün 17) alınan hücrelerden RNA izole edilerek RT-qPCR ve RNA-seq analizleri gerçekleştirildi. RT-qPCR ile IDH1 mutant gliomalarda değiştiği bildirilen anahtar genler kontrol edildi. Daha sonra, ChIP-qPCR ve MeDIP-qPCR ile histon ve DNA'daki epigenetik işaretler analiz edildi. Bu analizler için lokus seçiminde özellikle, grubumuzun önceki çalışmalarında literatüre ilk kez kazandırdığımız 8q24 yerleşimli gliom riskinde IDH1-MYC ilişkisine dair mekanistik bilgiyi, daha ileriye taşımayı ve in vitro bir modelde doğrudan gösterme amacını ön planda tuttuk. Elde ettiğimiz bulgular, IDH1-MYC ekseninde oluşan ve gliomagenezi başlatıcı olduğunu düşündüğümüz onkogenik değişimlerin doğrudan hedeflerinden birinin ID1 (farklılaşma inhibitörü) geni olduğuna, bu genin indüklenmesi sonucunda ise hücrelerin daha az differensiye bir fenotipe büründüğüne işaret etmektedir.