Meme kanseri tedavisinde miR-185-5p``nin etkinliğinin proteomikyaklaşımla belirlenmesi

Abstract

Meme kanseri dünya genelinde kadınlar arasında en yaygın görülen kanser tipleri arasındadır. Kanserin tedavisinde kemoterapi, radyoterapi ve cerrahi yöntemler yaygın olarak kullanılmaktadır. Tedavi amaçlı kullanılan her bir yöntemin kendine özgü avantaj ve dezavantajı vardır. Kanser hastalığının kişiye özgü bir hastalık olması, tedavinin kişiden kişiye farklılık gösterebilmesi nedeniyle son yıllarda farklı alternatif tedavi araştırmaları artmaktadır. Yapılan araştırmalar sonucunda kanser tedavisinde miRNA'ların yeni nesil biyoişaretleyici ve terapötik ajan olma potansiyelini ortaya çıkarmışlardır. Meme kanseri tedavisinde rutin olarak kullanılan Tamoksifen ve Lapatinip gibi ilaçlara karşı cevap oluşturan ve tedaviye karşı etkinliği belirlenen miRNA'lar son yıllarda kanser araştırmalarının odak noktası olmuştur. Doğada yer alan biyolojik organizmalardan biri olan likenlerden elde edilen usnik asit sekonder metaboliti, rutin tedavide kullanılan ilaçlar kadar aday bir molekül olduğu belirlenmiştir. Gerçekleştirilen öncül çalışmada usnik asitin üç farklı meme kanseri hücreleri üzerine uygulaması sonucunda; BT-474 meme kanser hücresine karşı cevap veren miRNA'lar içinde qRT-PCR'a dayalı validasyon çalışmaları sonucunda ve biyoinformatik temelli yaklaşımlarla değerlendirmeler sonucunda meme kanseri ile ilişkili yolaklarda işlev gösterdiği belirlenen miRNA miR-185-5p'dir.Protein yapısındaki bozulmalar yolakların işlevsel özelliklerinde dejenerasyona neden olmaktadır ve nihai olarak da bu durum kanser hastalığına neden olmaktadır. Genlere göre daha etkin fonksiyonel özellik gösteren proteinlerin işlevselliğinin belirlenmesi çalışmaları kanser tedavisinde etkin çözüm arayışında önemli bir adımdır. Gerçekleştirilen tez kapsamında meme kanseri (BT-474) ve normal meme doku hücrelerinde (MCF-12A) usnik aside cevap veren miR-185-5p mimik uygulaması sonrasında protein düzeyindeki farklılaşmalar Sıvı kromotografisi/Kütle Spektrometresi (LC-MS/MS) tabanlı proteomik yöntemle belirlenmiştir. Hücrelerden izole edilen protein örnekleri, nano-LC-MS/MS ile tanımlanarak karşılaştırmalı proteomik analize tabi tutulmuştur. Analiz sonucunda 858 tane protein tanımlanmış olup, meme kanseri ve normal meme hücreleri arasında 86 tanesinin ifadesinde anlamlı bir farklılık bulunmuştur. Bu proteinlerden 53 tanesinin ifadesinde artış, 33 tanesinin ifadesinde azalma olduğu tespit edilmiştir. Çalışma sonucunda BT-474 meme kanseri hücresine miR-185-5p mimik uygulaması ile ifade değişimi gösteren proteinler YWHAE, PAK1 ve Katepsin D proteom boyutunda tespit edilmiştir. Elde edilen sonuçlarla, proteinlerin meme kanseri hastalığındaki rolünün belirlenmesi ve meme kanserine karşı hedeflenmiş miRNA temelli tedavi yöntemlerinin proteom boyutunda karakterizasyonu sağlanmıştır.Anahtar Kelimeler: Meme kanseri, miRNA, proteom.

Breast cancer is one of the most common types of cancer among women. Chemotherapy, radiotherapy and surgical methods are widely used in the treatment of cancer. Each treatment method has its own advantages and disadvantages. In recent years, different alternative treatment studies have been increasing due to the fact that cancer is a specific disease and treatment varies from person to person. Research has revealed the potential of miRNAs to become a new generation biomarker and therapeutic agent in cancer treatment. In recent years, miRNAs, which respond to drugs such as Tamoxifen and Lapatinip, which are routinely used in the treatment of breast cancer, have been identified as the focus of cancer research. Usnic acid secondary metabolite obtained from lichens, which is one of the biological organisms in nature, is a candidate molecule as well as the drugs used in routine treatment. In previous study, usnic acid was applied to three different breast cancer cell lines and usnic acid responsive miRNAs were identified. As a result of this study, it was determined that miR-185-5p is a usnic acid responsive miRNA via qRT-PCR based validation researches and bioinformatic approaches in BT-474 breast cancer cell line. Degradation of the protein structure leads to degeneration of the functional properties of the pathways and ultimately leads to cancer. Studies to determine the functionality of proteins that show more effective functional properties than genes are an important step in the search for an effective solution in cancer treatment.Within the scope of the thesis, changes in protein level after administration of miR-185-5p responsive to usnic acid in breast cancer (BT-474) and normal breast tissue cells (MCF-12A) were determined by liquid chromatography/mass spectrometry (LC-MS/MS) based proteomic method. Protein samples isolated from the cells were identified by nano-LC-MS/MS and subjected to comparative proteomic analysis. As a result of the analysis, 858 proteins were identified and a significant difference was found in the expression of 86 between breast cancer and normal breast cells. It was found that 53 of these proteins increased expression and 33 of them decreased expression. As a result of the study, it was detected that the proteins that showed the expression change in YWHAE, PAK1 and Cathepsin D protein fold change by the application of miR-185-5p in the BT-474 breast cancer cell line. The role of proteins in breast cancer disease and breast cancer treatment methods based on miRNA were characterized at proteomic level thanks to obtained results.