Küçük hücreli olmayan akciğer kanser modeline farklı doz hızlarında uygulanan radyoterapinin yeni nesil dizileme ile transkriptom analizi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Sağlık Bilimleri Üniversitesi, HAMİDİYE SAĞLIK BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, MOLEKÜLER TIP ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2025
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: JÜLİDE BALKAN
Danışman: Tuğba KUL KÖPRÜLÜ
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Amaç: Bu çalışmanın amacı küçük hücreli olmayan akciğer kanserine sahip NOD Scid gamma (NSG) türü farelere farklı doz hızlarında uygulanan FF ve FFF radyoterapinin akut etkisini transkriptom seviyesinde araştırmak ve etkilenen moleküler yolakları belirlemektir. Gereç ve Yöntem: Hücre kültürü ile çoğaltılan A549 kanser hücreleri fare ksenogreftlerinin oluşturulması için Yeditepe Üniversitesi Deney Hayvanları Laboratuvarı'na gönderilmiş ve çalışma için 5 farklı grup oluşturulmuştur. Bu gruplar arasında A1 grubu sağlıklı, A2 grubu kanser ve A3, A4 ve A5 grupları ise tedavi grupları olarak belirlenmiştir. A1 ve A2 grubuna hiçbir tedavi uygulanmamış, A3 grubuna tek doz 20 Gy ve 400 MU/min doz hızı, A4 grubuna tek doz 20 Gy ve 1000 MU/min doz hızı ve A5 grubuna tek doz 20 Gy ve 1800 MU/min doz hızlarında radyoterapi uygulanmıştır. Deney sonunda fareler sakrifiye edilerek kanser doku örnekleri alınmış, dokudan RNA izolasyonu gerçekleştirilmiştir. İzole edilen RNA örneklerinin kalitatif ve kantitatif analizleri yapılarak mRNA kütüphane hazırlığı gerçekleştirilmiş ve elde edilen kütüphaneler NovaSeq 6000 cihazında sekanslanmıştır. Uygulanan radyoterapinin genler üzerinde meydana getirdiği değişikliklerin tespit edilebilmesi için transkriptom verisinin biyoinformatik analizi gerçekleştirilmiş ve etkilenen moleküler yolaklar belirlenmiştir. Bulgular: Biyoinformatik analiz ile önce kanser grubu (A2) sağlıklı grup (A1) ile ardından deney grupları (A3, A4 ve A5) ile ayrı ayrı karşılaştırılmıştır ve gruplar A2-A1, A2-A3, A2-A4 ve A2-A5 şeklinde analiz edilmiştir. Elde edilen DEG'ler üzerinden her grupta ekspresyon seviyesi artan ve azalan genler tespit edilmiştir. A2-A1 grubunda totalde elde edilen 2814 genin 1301 tanesi yüksek, 1512 tanesi düşük ekspresyona sahipken, A2-A3 grubunda totalde bulunan 31 genin 20 tanesi yüksek, 11 tanesi düşük ekspresyona sahiptir. A2-A4 grubunda totalde bulunan 18 genin 14 tanesi yüksek ve 4 tanesi düşük ekspresyonda, A2-A5 grubunda totalde bulunan 52 genin ise 26 tanesi yüksek, 26 tanesi düşük ekspresyon seviyesi ile değerlendirilmiştir. Tüm gruplar arasında (A2-A3, A2-A4 ve A2-A5) ortak olarak 7 adet gen (MKLN1, PODXL, LSS, GPN1, ITGAD, ITGAM ve ARMC5) bulunurken tedavi grupları arasında 12 adet ortak gen (MKLN1, PODXL, LSS, FAM83A, ARMC5, ITGAD, TBC1D31, ITGAM, ARMCX3, CNOT4, GPN1 ve DERL1) bulunmaktadır. Ayrıca A2-A1 grubuyla tedavi grupları arasında da ayrıca karşılaştırma yapılmış ve 11 adet gen (AOAH, ADGRL2, NFYB, ATAD1, ALPİ, ATP5SL, GRIN2D, TVP23A, GRM4, POLA1 ve MRM1) tespit edilmiştir. Bu genler arasında UALCAN verileriyle kıyaslandığında anlamlı olarak ekspresyon seviyesi azalan ATAD1, GRIN2D ve GPN1 genleridir. Benzer şekilde UALCAN verileriyle kıyaslandığında anlamlı olarak ekspresyon seviyesi artan ITGAM, PODXLve LSS genleridir. Bu genler dışında kanserli dokuya kıyasla ekspresyon seviyesi anlamlı olarak değişen ve kanser tedavilerinde yeni hedef olabilecek ARMC5, ITGAD, ARMCX3, CNOT4, GPN1 ve NFYB genleridir. Sağkalım analiz sonuçlarında ise ARMCX3 ve ITGAD genlerinin ekspresyon seviyesinin artmasının ve FAM83A, GPN1, ITGAM ve GRIN2D genlerinin ekspresyon seviyesinin düşmesinin sağkalımı arttırdığı görülmektedir. Sonuç: Bu çalışma sonucunda akciğer kanseri ksenogreftlerine uygulanan FF ve FFF ışınlarının transkriptom analizine bakıldığında özellikle FFF terapisinin hücre döngüsünde yer alan siklin proteinlerinin inhibisyonuyla hücre döngüsünü durdurabileceği ve EMG dönüşümünde rol alan E-kaderin proteininin sentezinin arttırılarak metastazı inhibe edilebileceği gözlemlenmektedir. Ayrıca bu tedavinin hücrede pro-apoptotik genlerin ekspresyonunu arttırarak, apoptozu indükleyerek ve immün sistem hücrelerinin tümör mikroçevresindeki miktarları arttırılarak kanser hücrelerinin CD8+ T hücrelerine karşı hassasiyeti artarak öldürülmesi sağlanabilmektedir. Bu sonuçlar göze alındığında akciğer kanseri tedavisinde FFF terapi yöntemi umut vaat edici özellik göstermektedir. Ayrıca bu sonuçlar ışığında akciğer kanseri hastalarına yeni tedavi seçenekleri de sunulabilir.