Akademik Veri Yönetim Sistemi
Iskender Izgi B. (Yürütücü), Kasap M., Akpınar G., Sarıhan M.
TÜSEB B Grubu AR-GE Projesi, 2023 - 2025
Kanser tedavisi, artan kanser nüksü, metastaz ve ilaç direnci nedeniyle oldukça güçtür. Epitelyal-mezenkimal geçiş (EMT), proapoptotik sinyallere duyarlılığın azalması, kök hücre özelliklerinin kazanılması, anjiyogenezin uyarılması, tedaviye yönelik ilaçların hücreden dışarıya atımının artışı gibi mekanizmalar üzerindeki etkileri nedeniyle tedaviye direnç ve metastazın merkezinde yer almaktadır. Kanser hücrelerinde terapötik hedefleri belirlemek adına hatırı sayılır çaba sarfedilmesine rağmen, genetik ve epigenetik zorluklar nedeniyle kanser hücrelerinin kaderini değiştirme ve iyi huylu duruma geri döndürme konusunda daha az başarı sağlanmıştır. Ancak yine de yeniden programlama, kanser hücrelerini daha selim fenotipe getirmek için en iyi in vitro yaklaşımdır. Yamanaka faktörlerinin hücrede ifadesi, özel promotor bölgelerinde DNA ve histon metilasyonunu etkileyerek hücreleri ektoderm, mezoderm ve endoderm tabakalarını temsil eden durumlarına geri döndürmektedir. Dahası, birçok çalışmada yeniden programlanan kanser hücrelerinin kemoterapötiklere daha duyarlı hale geldiği gösterilmiştir. Pluripotent aşamanın görüldüğü ya da atlandığı her yeniden programlama durumunun malign dönüşüm riskini azalttığı bildirilmiştir. Daha önceki çalışmamızda biz de mesane kanseri hücrelerini yeniden programlayarak indüklenmiş pluripotent kök hücre benzeri hücreler elde etmiştik. Ancak biz dahil hiçbir grup henüz mesane kanseri hücrelerinin yeniden programlanması ve farklılaştırılması sırasındaki protein-protein etkileşimlerini gösteren detaylı bir çalışma gerçekleştirmemiştir. Yeniden programlanan mesane kanseri hücrelerinin, EMT ve tümörigenezde rol oynayan birçok faktörün ifadesinde atasal mesane kanseri hücrelerinden farklılaştığını bildiğimizden, protein-protein etkileşimlerinin gösterileceği tam bir analiz, mesane kanserinin ilerleyişini anlamamızı sağlayacak yapıcı bir araç olacaktır.
Son dönemdeki kanser araştırmaları metastazda kullanılan evrensel bir mekanizma olarak görülen epitelyal-mezenkimal geçişi açıklığa kavuşturmaktadır. Kanser hücrelerine metastaz potansiyeli kazandıran pek çok molekül tanımlanmıştır. Ancak EMT aşamalı bir şekilde ilerleyen bir süreçtir ve EMT sonucunda epitelyal mezenkimal fenotiplere ilaveten, geçiş fenotipi gösteren hücreler de oluşmaktadır. Böylece kanser hücreleri farklı alt popülasyonların tümör mikroçevresinde birbirine dönüşmeleri ile karakterize olan artmış bir plastisite gösterirler. Tümör mikroçevresindeki bu içsel heterojenite, tümörigenez, invazyon, metastaz, ilaç direnci ve artan kanser kök hücre popülasyonuyla ilgilidir. Bu nedenle, kanser hücreleri arasında bulunan alt popülasyonlardaki epitelyal ve mezenkimal aşamaları temsil eden hücrelerin ‘moleküler imzasını’ ve böylelikle metastazın işaretlerini tanımlamak oldukça önemlidir. Bu proje kapsamında, EMT sırasında protein içeriğinde görülen değişiklikleri ortaya çıkarmak için ve mesane kanseri hücrelerini bulundukları durumdan daha kontrol edilebilir duruma dönüştürmek için yeniden programlamayı; yeniden programlamayı takiben yeniden farklılaştırarak in vitro ortamda bu hücrelerdeki onkojenik dönüşüm basamaklarını yeniden canlandırmayı öneriyoruz. Böylelikle, şimdiye kadar gözden kaçırılan ya da yanlış değerlendirilen EMT’deki ‘ara basamaklar’ ve farklı ‘geçiş evrelerinin’ daha detaylı karakterizasyonunu yaparak, mesane kanserinin teşhis, prognoz ve tedavisine yönelik daha iyi bir bakış açısı kazanabileceğiz.
Kanser hücrelerinde epitelyal-mezenkimal geçişin detaylarını araştıran proteomik çalışmalar oldukça kısıtılıdır. Çoğu proteomik çalışma sağlıklı ve kanser hücre popülasyonlarında ifade edilen proteinlerin global analizini gerçekleştirmiş, ancak EMT mekanizmasının iç yüzü aydınlatılamamıştır. Mesane kanseriyle ilgili bir dizi proteomik çalışma ise idrar, plazma ya da kanser dokularında hastalığa özgü biyobelirteç arayışında bulunmuş ancak bu sonuçlar işlenmemiş protein listeleri olmaktan öteye geçememiştir. Proje önerimiz yeniden programlama stratejileri ve proteomik çalışmaları mesane kanserinin teşhis, prognoz ve tedavisine yönelik biyobelirteç arayışı konusunda bir araya getirecek olması bakımından özgündür. Projemiz yeniden programlanan mesane kanseri hücrelerinde karşılaştırmalı proteomik analizin gerçekleştirileceği ilk proje olacaktır. Bu proje ile EMT ya da kısmi EMT gösteren mesane kanseri hücrelerinde tümörigenezin in vitro koşullarda yeniden canlandırılması sonucunda, ifadelerinde değişiklik görülen molekülleri ve buna eşlik eden kanser kök hücre belirteçlerinin ifadelerindeki farklılaşmayı saptamayı hedefliyoruz. Bu bağlamda, projemiz sonunda mesane kanserini yöneten süreçleri aydınlatacak çok sayıda çıktı ve biyobelirteç adayı elde edileceğini öngörmekteyiz. Projemizin çıktılarının mesane kanseri kök hücreleri ve mesane kanserindeki EMT’yle ilgili başka projeler için zengin bir kaynak oluşturacağına inanıyoruz.