Lösemi ve kolon kanseri hücrelerinde yeni bir proteozom inhibitörü olan MLN9708`in antineoplastik etkilerinin araştırılması

Abstract

Proteazom inhibisyonu etkili bir antikanser tedavi yöntemi olarak son yıllarda giderek önem kazanmaktadır. Bortezomib, birçok kanser hücre hattına karşı yüksek etki gücüne sahiptir. Özellikle multiple myeloma da spesifik etkinlik göstermesiyle birlikte, küçük hücreli olmayan akciğer kanseri, mantle hücreli lenfoma ve pankreas kanserinde de etkili bulunmuştur. MLN9708, seçiciliği ve etkisi bakımından Bortezomib benzeri olup, yeni geliştirilen ikinci jenerasyon bir proteazom inhibitörüdür ve faz 1 çalışmaları halen devam etmektedir. MLN9708?in etkileri, solid tümörler ve hematolojik malignansiler de, preklinik olarak araştırılmaya başlanmıştır. Çalışmalarda, MLN9708?in sulu çözeltilerde ya da plazmada hızlı hidrolize olarak biyolojik aktif formu olan MLN2238?e dönüştüğü gösterilmiştir.Bu tez çalışmasında; MLN2238 ve Bortezomib?in antineoplastik etkileri, K562 insan kronik myeloid lösemi ve Caco¬2 insan kolorektal adenokarsinom hücre hatlarında araştırılmıştır. MLN2238 ve Bortezomib?in K562 ve Caco2 hücreleri üzerindeki antiproliferatif etkileri 24 ve 48. saatte WST-1 yöntemi ile belirlenmiştir. Apoptotik etkiler ise, Annexin V-PI, kaspaz-3 aktivasyonu ve mitokondrial membran depolarizasyon (JC-1) yöntemleri ile akış sitometri cihazında analiz edilmiştir. Proteozom inhibitörlerinin etki yolağı üzerinde hücre inhibisyonunda ve apoptozunda önemli rol oynayan; NF-kB ve c-myc mRNA ekspresyon düzeyleri ise Real Time-PCR yöntemi ile değerlendirilmiştir. Çalışmanın sonucunda, zamana ve konsantrasyona bağımlı olarak MLN2238 ve Bortezomib?in, K562 ve Caco2 hücreleri üzerinde önemli derecede antiproliferatif etkiye sahip olduğu belirlenmiştir. MLN2238 ve Bortezomib?in AnnexinV-PI yöntemi ile analiz edilen apoptotik etkileri K562 ve Caco2 hücrelerinde özellikle 24. saatte etkili bulunmuştur. MLN2238 ve Bortezomib?in Kaspaz-3 aktivasyonunu ve mitokondrial depolarizasyonunu arttırarak her iki hücre tipini de apoptoza götürdüğü belirlenmiştir. NF-kB mRNA ekspresyonu K562 ve Caco2 hücrelerinde, MLN2238 ve Bortezomib konsantrasyonlarında 24. saatte azalmıştır. C-myc mRNA ekspresyonu K562 hücrelerinde her iki inkübasyon zamanında azalırken, Caco2 hücrelerinde ise sadece 24. saatte azalma göstermiştir. Bu çalışmada MLN2238?in, hem K652 hemde Caco2 hücrelerinde önemli apoptotik etkisinin bulunması, lösemi ve kolon kanser kemoterapisinde önemli antikanserojenik potansiyele sahip olabileceğini göstermektedir.

Inhibition of the proteasome has emerged as a clinically effective anti-cancer therapeutic approach in recent years. Bortezomib showed extremely high potency against a wide range of cancer cell lines. Bortezomib specifically shows a high efficiency in multiple myeloma, non-small lung cancer, mantle cell lymphomas, and pancreatic cancer. MLN9708, selectivity and potency were similar to that of bortezomib, is currently being investigated in phase I studies. It has an improved second generation new proteasome inhibitor and shows superior antitumor activity in both solid tumor and hematologic malignancy. Preclinical studies show that MLN9708 immediately hydrolyzed to MLN2238, the biologically active form, when it is exposed to aqueous solutions or plasma.In this study, we investigated antineoplastic effects of MLN2238 and Bortezomib on K562 human myelogenous leukemia cells and Caco2 human colon cancer cells. Antiproliferative effects of MLN2238 and Bortezomib were determined by the 4-[3-(4-Iodo-phenyl)-2-(4-nitrophenyl)-2H-5tetrazolio]-1,3-benzene disulphonate (WST-1) assay. Apoptosis was determined by increased Annexin V-PI binding capacity and mitochondrial membrane potential (JC-1) and caspase-3 activity were analyzed using flow cytometry. NF-kB and c-myc get involved in the impact pathway of proteosome inhibition and play an important role in cell inhibition and apoptosis. NF-kB and c-myc mRNA expression levels were determined by Real Time-PCR method.We found that MLN2238 and Bortezomib had significant time- and concentration-dependent antiproliferative effects on K562 and Caco2 cells. It was determined that MLN2238 and Bortezomib induced apoptosis at 24 hours. Also they evaluated apoptosis for increase mitochondria depolarization and caspase-3 activation in both cell lines. MLN2238 and Bortezomib downregulated NF-?B mRNA expression at 24 hours both in K562 and Caco2 cell lines. Concentrations of MLN2238 and Bortezomib decreased mRNA expression of c-myc on K562 cell line at both 24 and 48 incubation time, but they downregulated c-myc mRNA expression on Caco2 cells only at 24 hour. As a result of our study, MLN2238 has important antiproliferative and apoptotic effects on K562 and Caco2 cells. It shows that MLN2238 might be potential agent for leukemia and colon cancer chemotherapy.