INVESTIGATION OF THE EFFECTS OF 2-HYDROXYGLUTARATE ONCOMETABOLITE ON COLON CANCER METABOLISM ON CELL MODELS GENERATED BY CRISPR/CAS9-BASED GENE THERAPY AND IN VIVO MODELS


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Dokuz Eylül Üniversitesi, İzmir Uluslararası Biyotıp ve Genom Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: ESRA BULUT ATALAY

Eş Danışman: Şerif Şentürk

Danışman: Hülya Ayar Kayalı

Özet:

Normal konsantrasyonu oldukça düşük olan D-2-hidroksiglutarat (D-2HG), yüksek seviyede üretilerek karsinogenez sürecine katılmaktadır. Bu oncometabolit yabanıl tip veya mutant IDH enzimlerine ek olarak, hücre tipine özgü çeşitli enzimler tarafından üretilmektedir. Bu tezin amacı, D-2HG üretim yolaklarını ve bu onkometabolitin kolon kanseri metabolizmasındaki etkisini incelemektir.

İlk olarak, TCA ve Cori döngüsü, glutaminoliz ve Glikolizde rol alan bazı metabolitlerin konsantrasyonları in vitro ve in vivo olarak belirlenmiştir. D-2HG düzeyi kolon adenokarsinom hücre hatlarında (Caco-2 ve SW620) önemli ölçüde yükselirken, kolon epitel hücre hattında (CCD-18Co) tespit edilememiştir. SW620 hücrelerinde IDH1/2 genlerinde mutasyon olmadığı belirlenmiştir. Sonraki adımda, D-2HG üretimi yabanıl tip IDH1 enziminin susturulduğu hücrelerde (IDH1 KO) kontrole kıyasla yaklaşık olarak 2.5 kat azalmıştır, fakat üretim devam etmiştir. L/D-2HG üretiminde rol alan MDH2 enziminin mRNA seviyesi IDH1 KO hücrelerde anlamlı seviyede artmıştır. MDH ve LDHA enzim inhibitörleri ayrı ayrı uygulandıktan sonra D-2HG seviyesi belirlenememiştir. Hasta kaynaklı ksenograft modeller (PDX) ile yapılan çalışmalarda da benzer bulgular elde edilmiştir. Son olarak, mutant IDH1 enziminin D-2HG üretimindeki etkisini incelemek için R132H mutasyonu CRISPR/Cas9 yöntemi kullanılarak oluşturulmuştur ve D-2HG seviyesinin değişmediği görülmüştür.

Sonuç olarak, D-2HG’nin üretim yolağı belirlenmiş ve bu onkometabolitin üretimi durdurularak kolon kanserine yönelik yeni bir terapötik yaklaşım sağlanmıştır.

 

Anahtar Sözcükler: D-2-hidroksiglutarat, kolon kanseri, metabolizma, CRISPR/Cas9, PDX modeli