Myrtus communis (Mersin otu)`in meme kanseri ve baş- boyun kanseri hücre hatlarında terapötik etkisinin incelenmesi

Abstract

Günümüzde ilerleyen teknoloji aracılığıyla hastalıkları moleküler seviyede anlayabilmek ve yeni tedaviler ortaya koyabilmek için yapılan genetik çalışmalar artmıştır. Bu çalışmaların büyük kısmının kanser hastalığı ilgili olduğu belirlenmiştir. Kanserin sebebi moleküler seviyede incelendiğinde farklı sinyal yolakları merkezli tümörleşme olduğu tespit edilmiştir. Dünya sağlık örgütünce yapılan incelemelere göre kanserin dünyada sağlık sorunları arasında başta geldiği söylenmektedir. Dünyada her yıl yaklaşık 12 milyon kişiye kanser tanısı konulduğu ve 7.6 milyon kişinin kanserden yaşamını yitirdiği bildirilmiştir. Eğer bu artış önlemezse, dünya genelinde 2030'da 26 milyon yeni kanser vakasına ve 17 milyon ölüme ulaşılacağı tahmin edilmektedir. Türkiye'de ise her yıl 200 bin yeni kanser vakasının ortaya çıktığını bilinmektedir. Son otuz yılda yapılan çalışmalarda moleküler seviyede başarılı gelişmeler olduğu bildirilmiştir. Birçok çeşidi ve birbirinden farklı sebebi olan kanserin ülkemizde de oldukça sık görülmesinden ve ölüm oranlarının gün geçtikçe artmasından dolayı multifaktoriyel bir hastalık olan kanser çalışmaların odak noktasıdır. Birçok araştırmacı çalışmalarını bu yönde yoğunlaştırmıştır. Bir Akdeniz ülkesi olan Türkiye'de kolayca yetişebilen Myrtus communis (mersin otu) kanserli hücrelere uygulanmış, farklı kanser hücrelerini apoptoza götürdüğü tespit edilmiştir. Araştırmacılar çalışmalarında bu etkinin mitokondriyal yolak üzerinden olduğunu göstermişlerdir. Yapılan çalışmalarda Myrtus communis'nin prostat kanserinde, lösemide, kolorektal adenokarsinomada kanser hücrelerini apoptoza götürdüğü tespit edilmiştir. Amacımız daha önce mersin otu uygulaması yapılmayan hücre hatlarında mersin otunun etkisini tespit etmektir. İn vitro deneylerden elde edilen sonuçlar doğrultusunda sağlıklı hücrelerde sitotoksisitesinin düşük olduğu gösterilen mersin otu ekstraktının kanser ilaçları ile birlikte veya tek başına kullanımı için bir basamak oluşturacaktır. Türkiye'de sık görülen kanserlerden olan meme kanseri ve baş - boyun kanseri bu araştırmada incelenmiştir. Üç farklı kanser hattında öncelikle apoptoz mekanizması araştırılmıştır. Bu çalışmada Myrtus communis'nin meme kanseri, baş-boyun kanseri üzerinde ne kadar etkili olduğu, apoptotik yolakta hangi genleri nasıl etkilediği sorularına cevap bulmak hedef alınan temel basamakları oluşturmuştur. Çalışmada meme kanseri ve baş boyun kanserinde mersin otu ekstraktı uygulaması sonrasında mersin otunun hücreleri ölüme götürdüğü tespit edilmiştir. Bunun yanında fibroblast kontrol hücrelerinde mersin otunun sitotoksik etkisinin az olduğu görülmüştür. Ardından hücrelerin apoptoz yolağını kullanarak ölüme gittiğinin belirlenmesi amacıyla apoptoz yolağındaki görevli genlerin değişimi incelenmiş, hücre ölümünün apoptoz ile olduğu belirlenmiştir. Yapılan analizlerin ardından pro-apoptotik genlerin ekspresyonunun arttığı, anti-apoptotik genlerin de ekspresyonunun azaldığı tespit edilmiştir. DNA tamirinde görevli Poly ADP Ribose Polymerase (PARP)'ın bu hücre hatlarında parçalanmasının tespiti de hücre ölümünün apoptotik yolakla olduğuna işaret etmiştir. Sonuç olarak meme kanseri ve baş-boyun kanseri tedavisinde mersin otu ekstraktının sitotoksisitesi az bir tedavi basamağı olabileceği bulunmuştur.Anahtar Sözcükler: Mersin otu, Kanser, Apoptoz, Baş Boyun Kanseri, Meme Kanseri

Thanks to advancing technology, the genetic study of diseases at the molecular level has recently increased. The majority of these molecular studies are related with cancer. At the molecular level, cancer's etiology lies in various signalling pathways. Cancer has been identified by the World Health Organization as a leading health problem worldwide. Each year it is reported that worldwide approximately 12 million people are diagnosed with cancer, and 7.6 million people die of cancer. If no measures are taken, it is estimated that in 2030 there will be 26 million new annual cases of cancer worldwide with17 million deaths. In Turkey alone, each year 200 thousand new cases of cancer are diagnosed. Successful developments in the study of cancer at the molecular level have been reported in the last thirty years. Cancer is a multifactorial disease with many different varieties which differ significantly from one another. Due to its complexity and variety, common occurence and high death rate, scientists have focused heavily on cancer research. Accordingly scientists in Turkey have also turned their studies in this direction.As a country located in the Mediterranean region, Myrtus communis (Myrtus) grows easily in Turkey and can be conveniently obtained for research in cancer. It has been reported that Myrtus causes apoptosis in several different cancer cell lines. Researchers showed that this effect is via the mitochondrial pathway and cytotoxicity is low in human peripheral blood monocytes and skin fibroblasts. Our aim is to determine the effect of Myrtus communis on cancer cell lines which have not yet been investigated such as breast as well as head and neck cancer. In some studies, Myrtus communis has been identified as effective in inducing apoptosis in prostate cancer, leukemia, and colorectal adenocarcinoma cancer cells. We are planning to investigate the mechanism of apoptosis in three different cell lines and determining which genes are involved in apoptosis induced by Myrtus communis. In this study, we aim to examine the effect of Myrtus communis on breast cancer and head-neck cancer. How Myrtus communis affects cancer cell lines, which genes are affected by Myrtus communis in the apoptotic pathway are all questions we will try to get answer. Ultimately, this project aims to evaluate the efficacy of Myrtus communis extract, which has low cytotoxicity in healthy cells, as a stand-alone cancer treatment or as an adjuvant therapy alongside chemotherapy, radiotherapy and surgical intervention.In this study, it was found that Myrtus communis extract causes cell death in breast and head and neck cancer cell lines. In addition, it was shown that Myrtus communis extract has little cytotoxic effect in a normal fibroblast cell line. Furthermore, to investigate whether cells were dying via apoptosis, changes in the expression of genes involved in the apoptotic pathway were investigated. It was found that cell death indeed occurred through apoptosis. Analysis revealed an increase in expression of pro-apoptotic genes and decrease in expression of anti-apoptotic genes. The presence of cleaved PARP in these cell lines after treatment further confirmed that cells were dying via apoptosis. In conclusion, it was found that Myrtus communis extract has little cytotoxic effect in non-cancer cells and, therefore, an initial step towards its potential use as a treatment for breast and head and neck cancer has been made.Keywords: Myrtus communis (myrtus), Cancer, Apoptosis, Breast Cancer, Head and Neck Cancer