Investigation of novel rnai and nanoparticle approaches for their anti-proliferative and drug-sensitizing effects in breast cancer

Kanser tedavisinde ilaç özdirenci önemli bir sorundur. Bu tez kapsamında meme kanserinde ilaç hassasiyetini arttırmak için uyarlanmış bazı stratejilerin arasından, deneysel olarak hücre proliferasyonunun negatif regülatörü olduğunu bulguladığım iki molekülü, kolinerjik reseptör nikotinik alfa 5 altbirimini (CHRNA5) hedef alan RNAi ve kırmızı ışık yayan oligomer nanopartiküllerini, meme kanser hücrelerinde çalıştım. Kolinerjik sinyalizasyon kanser dahil birçok değişik patolojide önemli yer tutar. Nikotinik asetilkolin receptörleri (nAChRs), hücre proliferasyonun regülasyonundaki rolleri gösterilmiş olmakla birlikte genelde, nikotinik aktivitenin aracıları olarak görülmüştür. CHRNA5 altbiriminin asetilkolin (ACH) üretimi/stabilitesi, ilaç bağımlılığı ve akciğer kanserinin duyarlılığında rol oynadığını gösterilmiştir. Daha önce akciğer ve gastrik kanserler üzerinde yapılan bazı çalışmalarda, ve yüksek çıktılı RNAi verileri ile, CHRNA5'in hücre proliferasyonunun da modülatörü olduğu gösterilmiştir. Bu tez çalışmasında ise, akciğer kanserinde olduğu gibi, MCF7 (ER pozitif, P53 positif) meme kanser hücrelerinden de birden fazla CHRNA5 izoformu klonlanmış olup MCF7 meme kanser hücrelerinde CHRNA5 RNAi uygulamasının antimitotik etki gösterdiği bulgulanmıştır. CHRNA RNAi'ın etkisi, BT-20 ve MDA-MB-231 (ER negatif, P53 mutant) hücrelerinde ise hücre ekim yoğunluğuna bağlı olarak kısmen görülmüştür. Literaturde ilk defa bu tez çalışması ile, MCF7 hücrelerinde CHRNA5 RNAi ile ilgili transkriptomik değişikliklerin profili cizilmiş, farklı ifade edilen genlerin listesi ve etkilenen yollaklar belirlenmiştir. Ek tahliller, hücre yaşayabilirliği ve DNA sentezinde azaltma ve G1'de hücre siklusunda tıkanmanın yanısıra hücre iskeletinde de değişiklikler olduğunu göstermiştir. Kamptotesin (CPT) ve doxorubisin (DOXO), CHRNA5 siRNA'nın varlığı ya da yokluğunda MCF7 hücrelerinde çalışılmış olup bulgular, CHRNA5'in ilaç hassasiyetindeki rölünü göstermektedir. CHRNA5 siRNA profilinin halka açık microarray verileri ile karşılaştırılması sonucunda topoisomeraz (TOPO)/CDK inhibitor ve CHRNA5 RNAi profilleri arasındaki anlamlı ortak genler ve gen ağları ortaya çıkarılmıştır. TOPO inhibitörü ilaçlar ve CHRNA RNAi uygulamasında ortak etkilenen genlerin mRNA-miRNA ağ analizi ise potansiyel ortak regülatör miRNA'ların tespit edilmesine yol açmıştır. Bağımsız bir diğer çalışmada yeni CB7-ekli, kırmızı ışık yayan konjuge oligomer nanopartikül (Red-CON), MCF7 ve MDA-MB-231 hücrelerinde, anti-kanser ve ilaç duyarlılığı açısından karakterize edilmiştir. Red-CON kapsüllenmiş formunda kullanıldığında ilaç dağıtma sistemi olarak düşük toksisite ve iyi etkinlik göstermiştir. Bu nanopartikül formulasyonun, gelecekteki klinik ve toksiksistesi düşük kemoterapi rejimlerinde faydalı olabileceği düşünülmektedir. Anahtar sözcükler: Meme kanseri, CHRNA5, proliferasyon, motilite, ilaç direnci, nanopartikül