Arginin metiltransferazların gliomda radyasyon yanıtındaki rolününün incelenmesi

Radyoterapi (RT), genellikle tedavisi zor bir primer malign beyin tümörü olan glioblastoma (GBM) için önemli bir hayatta kalma süresini uzatan bir tedavidir. Tedavi başarısızlığı, tümör hücrelerinin tedaviye ve dirence adapte olmasına dayanmakta olup, bu, kaçınılmaz nüksün ana nedenlerinden biridir. Bu adaptif direncin moleküler mekanizmalarını anlamak ve etkili terapötik stratejiler tasarlamak son derece önceliklidir. Bu nedenle, RT yanıtındaki epigenetik modülatörleri, yani "radyosenzitizörleri" bulmak, GBM hastaları için hayati öneme sahiptir. Bu tez, Arginin metiltransferaz ailesinin (PRMT) inhibitörlerinin glioblastoma hücrelerinin RT yanıtı üzerindeki etkilerini araştırmaktadır. PRMT'ler, histonlar üzerinde metilasyon gerçekleştirerek histon modifikasyon enzimleri arasında yer alır ve bu şekilde transkripsiyonel aktiviteyi düzenler. PRMT'ler kanserle işlevsel olarak ilişkilendirilmiş olmalarına rağmen ve çeşitli PRMT inhibitörleri antikanser ilaçlar olarak kullanılmak üzere yoğun bir çaba gösterilmekteyken, PRMT inhibitörlerinin ve RT'nin kombinasyonel etkileri GBM'de iyi karakterize edilmemiştir. Laboratuvarımızın önceki epigenetik ilaçlarla yapılan kimyasal tarama sonucunda, GBM hücrelerinde birkaç PRMT inhibitörünü radyosenzitizör olarak tanımlamıştır. Bu tezde, bu bulgu daha ayrıntılı bir şekilde incelenmiştir. İlk olarak, PRMT inhibitörlerinin tek başlarına ajan olarak GBM hücre hatları üzerindeki etkileri test edilmiş ve ilaçların daha fazla incelenmesi için optimal dozlar seçilmiştir. PRMT inhibitörlerinin ve RT'nin birlikteki etkinliğini değerlendirmek için, U373 GBM hücreleri üzerinde çeşitli radyasyon dozları ve çeşitli PRMT inhibitörleri (MS023, MS049, SGC707 ve LLY283) ile yapılan hücre canlılığı analizleri gerçekleştirilmiştir. Özellikle, Tip-I PRMT ailesine yönelik olan MS023 adlı ilaç, RT ile birleştirildiğinde GBM hücrelerinin yaşamını önemli ölçüde etkilemiş ve proliferasyon kapasitesini azaltmıştır. Kimyasal yaklaşımın bir tamamlayıcısı olarak, ilgili PRMT enzim aile üyelerini kodlayan genlerin ekspresyonunu azaltmak için CRISPR/Cas9 tabanlı genetik ablasyon da kullanılmıştır. PRMT inhibisyonu ve RT'nin birleşik etkisi, bu çeşitli deneysel yaklaşımlar aracılığıyla kapsamlı bir şekilde incelenmiştir. Tezin sonraki aşamasında, PRMT inhibisyonu ile RT yanıtı arasındaki ilişkinin moleküler mekanizmaları, RNA dizileme kullanılarak araştırılmış ve GBM hücrelerinin transkriptomu üzerindeki MS023 ve iyonlaştırıcı radyasyonun etkileri tanımlanmıştır. Sonuçlar, PRMT inhibisyonunun hücre döngüsü ve mitozun işleyişi ile ilgili genlerin ekspresyonunu modüle ettiğini göstermektedir, bu da bu ilaçların GBM'de radyosenzitizasyon potansiyelinin kısmen nedeni olabilir. Bu bulgular, RT direnç mekanizmalarını tanımlamak ve GBM için özel olarak tasarlanmış yenilikçi kombinasyon terapi stratejileri geliştirmek için temel bir çerçeve oluşturuyor. PRMT inhibisyonunun RT yanıtındaki gözlemlenen etkiler, gelecekteki araştırmalar ve potansiyel klinik uygulamalar için umut verici yollar sunmaktadır.