Identification of a novel experimental model to reveal mechanisms leading to epigenetic changes and subsequent activation of cancer testis genes in cancer

Normal olmayan epigenetik değişimler kanserde sıkça görülür. Kanserde, tümör baskılayıcı genler çoğu kez normal olmayan hipermetilasyon ile susturulurken, tekrar eden sekansların ve kanser testis (KT) genlerinin promoter bölgelerinin hipometilasyon uğradığı belirlenmiştir. KT genlerinin, promotere yakın bölgelerdeki baskılayıcı proteinlerin ayrılması ve DNA metilasyonu, histon metilasyon ve asetilasyonu gibi epigenetik mekanizmalarla kontrol edildiği gösterilmesine rağmen bu epigenetik değişimlere ve KT genlerinin baskıdan kurtulmasına neden olan süreç büyük oranda netlik kazanmamıştır. Bu çalışma KT gen ifadesini koordine eden moleküler mekanimların ortaya çıkarılmasını amaçlamaktadır. Bu amaçla, iki grup deney dizayn edilmiştir. İlki, KT genleri ile karşılaştırıldığında ters ifade düzenine sahip olan iki gen (ALAS2, CDR1) ile ilgili önceki gözlemlerimizin geliştirilmesine dayanır. Bu genlerin gen ifade düzeninin ex vivo analizi, bu genlerin ifadesinin KT genleri ile ters ilişkili olduğunu desteklememiştir. İkinci yaklaşım, KT geni olmayan fakat epigenetik değişimleri ve sonrasındaki KT genlerinin aktivasyonunu sağlayan mekanizmaları açıklamamıza yardımcı olabilecek, gen ifadesinde farklılık gösteren genlerin bulunması için kanser hücrelerinin KT-Yüksek, KT-Ortave KT-Düşük olarak kategorize edilmesine dayanmaktadır. Beklenmedik şekilde, bu gruplar arasında gen ifadesinde farklılık gösteren ortak genler bulunumamıştır. Bu yüzden, birbiri ile örtüşmeyen farklı mekanizmaların, farklı tümörlerdeki KT genlerinin aktivasyonunda ilişkili olabileceği varsayımında bulunduk. Bir önceki çalışmamızda epitel-mezenkimal geçiş (EMG) ile KT gen ifadesi ilişkisini göz önünde bulundurarak, EMG'ye dayalı bir sınıflandırmanın KT gen ifadesini kontrol eden mekanizmayı açıklayıp açıklayamayacağını araştırdık. Kanser hücreleri EMG statülerine göre gruplandırıldıklarında, bazı genlerin ifadelerinin ve sinyal iletim yolaklarının farklılaşarak aktive olduklarını keşfettik. Bu yaklaşım, bizim KT gen ifadesinin kontrolünde rol oynayabilecek bazı aday protein (BMI1, PCGF2, RB1 ve RBL1) ve MAPK/ERK ve PTEN/PI3K gibi sinyal iletim yolaklarını bulmamızı sağladı. Üçüncü olarak, üçlü negatif meme kanserindeki yüksek KT gen ifadesinin klinik bir önemi olup olmadığını ilaç hassiyetleri ile korelasyonuna bakarak araştırdık. Panobinostat hassasiyeti, KT gen ifadesi ile pozitif korelasyon gösterdi. Özetle, bu çalışma kanserdeki epigenetik anormallikleri koordine eden mekanizmaları ve bunların kanser tedavisi için nasıl kullanılabileğini ortaya koyan yeni yaklaşımlar içermektedir.