Discovery of novel agents for liver cancer therapeutics and characterization of their bioactivities on cellular pathways

Karaciğer kanseri, dünyada görülme sıklığı açısından beşinci, öldürücülük açısından ise ikinci sırada yer almaktadır. Bu kanser, klinik olarak kullanılmakta olan birçok kemoterapötik ve radyoterapötik ajanlara dirençli olduğu için tedavi yöntemleri çok kısıtlıdır. Bu sebeple karaciğer kanseri tedavisinde kullanılabilecek, hem hasta ömrünü uzatıcı hem de yaşam standardını yükseltici yeni aday moleküllerin araştırılıp geliştirilmesi büyük önem taşımaktadır. Bu tezdeki amacımız, karaciğer kanserinde anti-kanser etkiye sahip yeni moleküllerin geliştirilip üretilmesi ve bu moleküllerin etki mekanizmalarının aydınlatılmasıdır. Bu proje kapsamında üç grup molekül test edilmiştir. İlk grup molekül yüksük otu ailesinden olan Digitalis Ferruginea bitkisinden elde edilen ve saflaştırılan kardiyak glikozitleridir. Yapılan araştırmalar göstermiştir ki bu moleküller karaciğer kanser hücrelerinde ROS birikmesine sebep olmaktadırlar. İlaca dirençli PTEN-eksik mezenkimal yapıdaki Mahlavu ve epitel yapıdaki ilaca duyarlı Huh7 hücrelerinde farklı mekanizmaları tetikleyerek apoptotik hücre ölümünü aktif hale geçirmektedirler. Tüysüz farelere Mahlavu karaciğer kanseri hücreleri verilerek oluşturulan ksenograft modelleri de Lanatoside C glikozitinin tümör hacmi ve ağırlığında ciddi azalmaya sebep verdiğini göstermektedir. Proje kapsamındaki ikinci molekül grubu ise bilinen steroid-olmayan anti-enflamatuar ilaçlardan (ibuprofen, naproxen and flurbiprofen) uyarlanarak sentezlenen ve bünyesinde triazol grubu bulunduran moleküllerdir. Bu moleküllerin hücre döngüsünü SubG1/G1 fazında durdurdukları gözlemlendi. Ayrıca moleküller, karaciğer kanseri hücrelerinde oksidatif stres tetikleyerek ve COX aktivitesini azaltarak apoptotik hücre ölüm mekanizmasını tetiklemektedirler. Protein seviyesinde ise bu moleküller ASK1 proteinin aktive ederek ve Akt proteinin inhibe ederek, GSK3, -catenin and CyclinD1 proteinlerini etkilemekte ve hücre ölümüne sebep vermektedirler. Nukleosit/nukleobaz analogları test edilen son grup moleküllerdir. Toplamda test edilen 127 molekülün 10µM altı IC50 değere sahip 24ü ileri sitotoksisite analizinde incelendi ve 6 tanesi detaylı moleküler incelemeler için seçildi. Sonuçlar göstermektedir ki bu moleküller hücre döngüsünü SubG1/G1 fazında duraklatmakta ve apoptotik hücre ölüm mekanizmasını tetiklemektedirler. Western Blot analizi sonucunda da bu moleküllerle muamele edilen karaciğer kanseri hücrelerinde Src hücre yolağı üzerinde etkileri olduğu gözlemlendi. CyclinE-cdk2 kompleksinin oluşumu engellendi ve bunun sonucunda Rb molekülü inhibe edilerek hücre büyümesi ve proliferasyonunda düşüş meydana geldi, sonucunda da karaciğer kanseri hücrelerinde apoptos hücre olumu tetiklenmiş oldu. Bu tez kapsamında 3 grup molekülün aksiyon mekanizması belirlendi. Glikozitler 'drug repurposing' alanı için birer örnek teşkil etmektedirler. Steroid-olmayan anti-enflamatuar türevleri ise modifiye edilmiş yeni küçük molekül bileşikleri temsil etmektedirler. Son olarak nukleobaz analogları ise anti-metabolit özellikli benzersiz bileşiklerdir.