Koronavirüs hastalığı 2019 (COVID-19), ilk olarak Çin'de tespit edilen yeni bir koronavirüs olan SARS-CoV-2'nin neden olduğu bir hastalıktır. Gastrointestinal epitel hücreleri, SARS-CoV-2'nin hücreye giriş yolu olan ACE2 reseptörünü yüksek seviyelerde ifade etmesi sebebiyle SARS-CoV-2’nin bağırsak dokusundaki hedeflerinden biridir. Hastalığın iyileşmesinden sonra fekal örneklerde virüs RNA’sı saptanmıştır. Bu sebeple son zamanlarda SARS-CoV-2’nin kolorektal kanserler başta olmak üzere gastrointestinal sistem hastalıkları patogenezindeki etkileri ilgi çekici bir konudur.

Kolorektal kanser kaynaklı ölümler, dünya çapında kansere bağlı mortalitede ikinci sırada yer almaktadır ve yüksek metastaz özelliği göstermektedir. Kolorektal tümörün mikro-çevresinde bulunan kanser makrofajları, salgıladıkları faktörlerle kanser hücrelerinin metastazında rol oynamaktadır. Makrofajlar dolaşımdaki monosit hücrelerinden farklılaşarak dokuya göç eden doğal immün sistem hücreleridir. Tümörlü bölgede inflamatuvar yanıtı başlatmak üzere monositlerin pro-inflamatuvar M1 fenotipli makrofajlara farklılaşmaları beklense de tümör dokusundan salgılanan immünbaskılayıcı faktörlerle makrofajlar, tümör büyümesini ve anjiyogenezi destekleyen M2 fenotipli anti-inflamatuvar kanser makrofajlarına farklılaşırlar. Kolorektal kanser hastalığını modelleyen çeşitli in vivo ve in vitro çalışmalarda kanser hücrelerinin tümör makrofajlarıyla ilişkisi araştırılmasına rağmen, COVID-19 hastalık modelinde THP-1 kanser makrofajlarının SW480 kolorektal kanser hücreleri ile fenotipik ilişkisini ve tümörijenik süreçlerdeki etkileşimini inceleyen bir çalışmaya rastlanılmamıştır.Bu proje önerisinde pro-inflamatuvar fenotipe in vitro ortamda yönlendirilecek kanser makrofajlarının, SARS-CoV-2 ile enfekte SW480 kolorektal kanser hücre hatları üzerindeki anti-tümörijenik etkilerinin hücre canlılık testleri ve mRNA düzeyinde araştırılması amaçlanmıştır. 

Önerilen bu projede öncelikle SARS-CoV-2 üretimi, kantitasyonu ve stoklanması Caco-2 kolorektal adenokarsinoma hücre hattı kullanılarak yapılacaktır. SARS-CoV-2 ile enfekte kolorektal kanser hücre modeli için SW480 kolorektal kanser hücre hattı kullanılacaktır. THP-1 akut monositik hücre hattından kanser makrofajları elde edilecektir ve bu hücreler de SARS-CoV-2 ile enfekte edilip fenotipik özellikleri (M1/M2 oranı) kantitatif RT-PCR yöntemiyle değerlendirilecektir. SW480 ve THP-1 hücrelerinden oluşturulan monokültür gruplarından koşullu besiyeri yöntemiyle in vitro kokültür grupları oluşturulacaktır. M1 polarizasyonuna yönlendirilecek ve/veya SARS-CoV-2 ile enfekte kanser makrofajlarının SW480 kolorektal kanser hücreleri üzerindeki anti-tümörijenik etkileri; hücresel ve moleküler anlamda incelenecektir. Monokültürler ve kokültürlerde paralel olarak yapılacak bu araştırmalarda hücresel canlılık analizleri için hücre canlılık testleri,moleküler değerlendirmeler için mRNA analizleri yapılacaktır. mRNA analizlerinde, kendini yenileme, proliferasyon, anjiyogenez, metastaz ve immünbaskılanma gibi tümörijenik yolaklara ait gen değişimleri araştırılacak ve sonuçlar gruplar arasında karşılaştırılacaktır.

Kolorektal kanserlerde COVID-19 hastalığı ve doğal intestinal immünite ilişkisinin in vitro ortamda inceleneceği bu proje kapsamında elde edilecek veriler doğrultusunda daha büyük ölçekli proje önerilerinin hazırlanabileceğini ve bu şekilde araştırıcının akademik kariyerinin gelişmesinin sağlanacağı düşünülmektedir. Gelecekte klinik bulgulara ve tedaviye yeni bir bakış açısı getirebilecek ve translasyonel araştırmaların gelişmesine olanak sağlayabilecek bu temel çalışmanın devamı niteliğinde, Kocaeli Üniversitesi bünyesinde sağlıklı intestinal organoidlerden ve kanser kökenli tümoroidlerden bir biyobanka oluşturulmasını ve kanser makrofajlarının manipülasyonu ile tümöroid regresyonu sağlamayı planlamaktayız.