Elucidating the mechanisms of T-DM1 resistance in in vitro models of HER2 overexpressing breast cancer

Farklı mekanizmalara sahip pek çok kanser ilacının klinikte kullanılıyor olmasına rağmen, günümüzde, halen daha, kanserin tamamen tedavi edilebilmesi çoğu zaman mümkün olmamaktadır. Bunun sebebi, çoğu durumda, hastalığın tedavisinden yıllar sonra bile ortaya çıkabilen, "dirençli" tumörlerin varlığıdır. Bu dirençli tümörler, kanser ilaçlarına maruz kalan kanser hücrelerinin, zaman içerisinde kazandıkları birtakım genetik değişiklikler sebebiyle ortaya çıkmaktadır. Bu değişikler, hücrelere ilacın varlığında büyüme avantajı sağlamakta ve zamanla bütün bir organa yayılmalarına sebep olmaktadır. Günümüzde, kanser hücrelerinin bu özellikleri nasıl kazandığına dair pek çok in vitro ve in vivo çalışma yürütülmektedir. Bu sayede, kanser hücrelerinin zayıf noktaları belirlenebilmekte ve bu da ilaç direncini yenmede yararlı olmaktadır. T-DM1, ilaç dirençli, agresif hastalık seyri gösteren HER2-pozitif meme kanseri hastalarında, 2013 yılından beri kullanılmakta olan bir kanser ilacıdır. T-DM1, ilk olarak test edilemeye başlandığında, elde edilen ümit verici klinik sonuçlar, büyük heyecana yol açsa da, hastaların büyük çoğunluğunda, tedaviyi takiben 5-6 ay içerisinde ortaya çıkan direnç hayal kırıklığı yaşatmıştır. Şu anda, T-DM1'e karşı gelişen direncin mekanizmaları hakkında çok az şey bilinmekte olup, T-DM1 dirençli hastaların tedavisinde kullanılabilecek özgün ilaç hedeflerinin ortaya çıkarılması son derece yararlı olacaktır. Bu tezde, T-DM1 dirençli hücre modelleri geliştirildi ve bu modellerde ilacın yol açtığı mitozda durdurum (mitotic arrest) ve apoptozun engellenmesi, T-DM1 direncinin özgün mekanizmaları olarak belirlendi. Fenotip karakterizasyonunu takiben, RNA sekanslama teknolojisi ile yapılan genomik karakterizasyon, direnç oluşumda ekspresyon seviyesi değişimi gösteren genleri açığa çıkardı ve bu genlerde zenginleşen kanser ilintili hücresel olaylar belirlendi. Hücre döngüsü, T-DM1 direncinde rol alan hücresel olaylar arasında istatistiksel anlamlılığı en yüksek olan proses olarak belirlendi. Aynı zamanda, TCGA hastalarında da, T-DM1 direnç puanı yüksek olan hastaların, daha aktif hücre döngüsü gerçekleştirdikleri gösterildi. Sonrasında yapılan hedefli siRNA taraması sonucu, mitozda önemli göreve sahip iki genin; PLK1 ve TACC3, HER2-pozitif T-DM1 dirençli hücre modellerinde ortak olarak ilaç direncine sebep oldukları gösterildi. Bu iki genin, genomik ve farmakolojik inhibisyonunun, T-DM1'in ilaca duyarlı hücrelerde gerçekleştirdiği proliferasyon azalımını, kısmen apoptozu indükleyerek geri kazandırdığı gösterildi. Son olarak, T-DM1 dirençli modellerin, BCL2 ekspresyonuna daha bağımlı hale geldikleri, ve buna bağlı olarak BCL2 inhibisyonunun T-DM1'e dirençli hücrelerin direncini kırdığı gösterildi. T-DM1 dirençli HER2-pozitif meme kanseri hastaları için şu an herhangi bir tedavi seçeneği bulunmadığı göz önüne alındığında, bu tezde elde edilen klinik öncesi bulgular, ilerde yapılabilecek klinik testlerde PLK1 ve BCL2 inhibitörlerinin T-DM1 ile birleştirilmesinin önünü açacak ve bu hasta grubunun hayatta kalım süresinin arttırılması açısından son derece yararlı olacaktır. Anahtar Sözcükler: T-DM1, ilaç direnci, HER2-pozitif meme kanseri, mitotik ilerleme