Glioblastoma multiforme kanser kök hücrelerinde PI3K/AKT/mTOR dual inhibisyonu ve düşük yoğunluklu darbeli ultrason uygulamasının F-aktin ve otofaji özelinde araştırılması

Glioblastoma Multiforme (GBM), erken tanısı yapıldığı takdirde dahi agresif etkisini gösteren biyolojik olarak heterojen bir tümördür ve bu heterojen kitlenin içerisinde, kendini yenileme ve farklılaşma özelliğine sahip, CD133, CD44 gibi tipik kök hücre yüzey belirteçlerini ifade edebilen, kanser progresyonunu uyaran ve kanser hücrelerinin tedavi direnci kazanmasına sebep olan kanser kök hücreleri de yer almaktadır. Hücre büyümesi, hayatta kalma, migrasyon ve karsinogenez gibi hücresel olayların gelişiminden sorumlu PI3K/AKT/mTOR sinyal yolunun GBM ve Glioblastoma multiforme kanser kök hücrelerinde (GBMKH/CD133+ kanser kök hücreleri) aktif olduğu, tümörojeniteye katkı sağladığı bildirilmiştir. Hücre sağ kalım mekanizması otofaji ile epitelyal mezenşimal geçiş (EMT) esnasında kanser hücrelerinin hareketlilik kazanarak metastazına neden olan hücre iskelet elemanı F-aktin, PI3K/AKT/mTOR sinyal yolu üzerinden düzenlenmektedir. Bu sinyal yolunun dual inhibitörü olan Voxtalisib (XL765, SAR245409)'in GBM'li hastalarda sitotoksisiteyi artırarak tümör gelişimini azalttığı ve buna bağlı sağ kalım oranını artırdığı görülmüştür. Mekanik enerjinin non-invaziv bir formu olan düşük yoğunluklu darbeli ultrason (low intensity pulsed ultrasound, LIPUS), diğer mekanik uyarıcılara kıyasla derin yerleşimli dokulara etki edebilme yeteneğine sahip bir ultrason tipidir. LIPUS'un düşük toksisitesi, derin penetrasyonu ve yüksek etkinliği nedeniyle anti-tümör tedavisi için kullanılabileceğini gösteren güncel çalışmalar bulunmaktadır. İlaçla kombine edilen LIPUS tedavisinin mekano-akustik etkisi ile karsinogenezi uyaran sinyal proteinlerinin down-regülasyonunu sağladığı, kanser hücrelerinde apoptoz ve otofajiyi indüklediği bildirilmiştir. Ancak LIPUS'un, Voxtalisib ile meydana gelen kemodinamik etkisi henüz incelenmemiş olup, GBMKH'de Voxtalisib/LIPUS inhibisyonu sonucu F-aktin ve hücre sağ kalım mekanizmalarının ortaya konduğu yeterli bir çalışma bulunmamaktadır. Bu çalışmada, dual inhibitör Voxtalisib ile PI3K/AKT/mTOR inhibisyonu ve LIPUS kombine uygulamasının, F-aktin hücre iskeleti ve hücre ölüm mekanizması olan otofaji üzerindeki olası etkilerinin ortaya konulması amaçlanmıştır. Bu amaçlar doğrultusunda floresanla aktive hücre ayırma (FACS) metodu kullanılarak glioblastoma multiforme kanser kök hücrelerinin izolasyonu gerçekleştirilmiştir. GBM ve GBM kanser kök hücrelerine Voxtalisib, LIPUS ve ikili kombinasyonları uygulanarak otofaji ve F-aktin üzerinde meydana gelen değişimler incelenmiştir. Bu değişimlerin incelenmesi sırasında uygun ilaç dozu belirlenmiş, hücre sayımları yapılmıştır. İmmünofloresan yöntemleri kullanılarak F-aktin ve sinyal yolu inhibisyonunun yorumlanması gerçekleştirilmiştir. Hücre migrasyonları standart wound healing deneyi ile gösterilmiş, deney ve kontrol gruplarında sırasıyla incelenen tüm parametreler ImageJ programı ile skorlanmış ve değerlendirilmiştir. Sonuçta, Voxtalisib'in artan dozlara bağlara bağlı LIPUS uygulamasının mTOR'u inhibe ederek, her iki hücrede de canlılığı azalttığı gösterilmiştir. Yanı sıra, mTOR inhibisyonuna bağlı olarak otofaji aktive olmuştur ve bunun sonucunda LIPUS'un GBM hücrelerinde otofajiyi artırdığı, GBMKH'lerde ise hücrelerin 5 ve 10 ?M ilaç dozlarında otofajiye direnç geliştirdikleri gözlenmiştir. Hücre invazyonu, phalloidin boyaması ve migrasyon deneyleri ile gösterilmiş, sonuçta LIPUS'un artan dozlara bağlı olarak hücre invazyonunu negatif yönde etkilediği sonucuna varılmıştır. Yapılan çalışmalar, LIPUS ve Voxtalisib birlikte uygulamasının, kanser ve kanser kök hücrelerini hedef almada etkili olduğunu göstermiştir. Bu çalışma, yeni tedavi yöntemlerinin geliştirilmesine, LIPUS'un klinik kullanımının yaygınlaşmasına yardımcı olabilir.;LIPUS, glioblastoma multiforme kanser kök hücresi, PI3K, F-aktin, XL765, Otofaji.;LIPUS, glioblastoma multiforme cancer stem cell, PI3K, F-aktin, XL765, Autophagy.