Farklı kanser tipleri üzerinde endemik Gundelia munzuriensis eksozomlarının anti-kanser etkisi

Abstract

Eksozomlar hücre-hücre iletişimi, proteinlerin ve nükleik asitlerin transferi ve daha birçok hücresel görevi olduğu bilinen ekstrasellüler veziküllerdir. Boyutları 30-150 nm arasında değişen bu veziküller protein, RNA, DNA, mRNA gibi salgılandığı hücreye ait bazı genetik materyalleri hücreler arası taşımakla görevlidirler. Özel bir mekanizma ile tek bir dış zar içinde tüm hücre tipleri tarafından salgılanırlar. Eksozomlar hangi hücreden salgılanmış olursa olsun bütün hücre tipleri tarafından hücre içine kolaylıkla alınabilme potansiyeli göstermektedir. Sahip olduğu hücresel önem ve sağladığı avantajlar sayesinde birçok hastalığın tespit ve tedavisinde kullanılmışlardır. Bu bilgiler doğrultusunda bu çalışmada bitki kaynaklı eksozomların izole edilerek kanserli hücreler üzerindeki antikanser etkilerini incelemek hedeflenmiştir. Akciğer kanseri (A549) ve kolon kanseri (HCT116) hücre hatlarına Gundelia munzuriensis bitkisinin yapraklarından elde edilen eksozomlar uygulanarak bitki eksozomunun kanser hücreleri üzerinde ki etkileri incelenmiştir. İzole edilen eksozomların boyut ve konsatrasyonları nanoparçacık izleme analizi (NTA) yöntemiyle belirlenmiştir. Protein konsatrasyonunun tayini için BCA (Bikinkoninik asit) testi yapılmıştır. Tedavi için 25, 50, 75, 100 ve 250 μg/mL eksozom konsantrasyonları hücre hatlarına uygulanmış ve muamele edilen kanser hücrelerinin canlılığı WST-1 (Suda çözünür tetrazolyum tuzu-1) testi ile tespit edilmiştir. Bulgularımıza göre, HCT 116 hücre hatları ile inkübe edilen eksozomlar kontrol hücrelerine göre kanserli hücrelerin canlılığını %50-55 oranında etkilemiştir. A549 hücre hatlarında ise 24 saatlik 250 μg/mL da %50 oranında bir azalış gözlenmiştir. Sonuç olarak yaptığımız bu çalışma, bitki kaynaklı eksozomların gelecekteki kanser tedavisinde umut vaadeden terapötik ajanlar olabileceğini göstermekte ve daha sonraki çalışmalar için önemli bir kaynak oluşturmaktadır.

Exosomes are extracellular vesicles known to have many cellular tasks such as cell-cell communication and transfer of proteins and nucleic acids, among others. With sizes varying between 30-150 nm, these vesicles perform the function of transporting some genetic materials such as protein, RNA, DNA, and mRNA from the cells in which they are secreted to other cells. They are secreted by all cell types in a single outer membrane with a special mechanism. Regardless of which cell they are secreted from, exosomes have the potential to be easily absorbed into the cell by all cell types. Thanks to their cellular importance and advantages, they have been used in the diagnosis and treatment of many diseases. In line with this information, this study aimed to examine the anticancer effects of plant-derived exosomes on cancerous cells by isolating them. By applying the exosomes obtained from the leaves of the Gundelia munzuriensis plant on lung cancer (A549) and colon cancer (HCT116) cell lines, the effects of plant exosomes on cancer cells were investigated. The dimensions and concentrations of the isolated exosomes were identified through the nanoparticle tracking analysis (NTA) method. BCA (Bicinchoninic acid) test was performed to determine the protein concentration. For the treatment, 25, 50, 75, 100 and 250 μg/mL exosome concentrations were applied to cell lines, and the viability of the treated cancer cells was assessed using WST-1 (Water-soluble tetrazolium salt-1) assay. According to our findings, the exosomes incubated with HCT 116 cell lines affected the viability of the cancerous cells by 40-50% compared to control cells. On the other hand, a rate of 50% decrease in A549 cell lines was observed in 24 hours with 250 μg/mL. As a result, our study demonstrates that plant-derived exosomes may be promising therapeutic agents for future cancer treatment, and the research provides an important source for future studies