Kalkon kompleksinin histon deasetilaz inhibitörü ile kombinasyonunun tiroid kanserinde antikanser etki ve mekanizmalarının araştırılması

Abstract

Papiller Tiroid Karsinomu (PTK), tiroid kaynaklı malignitelerin en yaygın formudur ve bazı alt tiplerinin agresif seyretmesi, mevcut tedavi yöntemlerini yetersiz kılabilmektedir. Bu nedenle nüks eden ve metastatik PTK vakaları için yeni tedavi yaklaşımlarına ihtiyaç duyulmaktadır. Kalkonlar, flavonoid ailesine ait olup çeşitli yapısal modifikasyonlarla geniş bir biyolojik aktivite yelpazesi gösteren ve antikanser potansiyele sahip bileşiklerdir. Valproik asit (VPA), bir antikonvülsan olarak kullanılmakla birlikte, histon deasetilaz inhibitör aktivitesi sayesinde çeşitli moleküler yolları etkileyerek antitümör etkiler sergilemektedir. Bu tez çalışmasında, 3-(3-metoksi-4-hidroksifenil)-1-(benzofuran-2-il)-2-propen-1-on kalkon kompleksi ile VPA kombinasyonunun, insan papiller tiroid kanseri hücre hattı TPC-1 üzerindeki sitotoksik etkileri ve bu etkilerin altında yatan moleküler mekanizmalar araştırılmıştır. Bu doğrultuda, kombinasyon tedavisinin hücre canlılığı üzerindeki etkilerini değerlendirmek amacıyla Sulforhodamine B testi, hücre migrasyonu üzerindeki etkilerini belirlemek üzere yara iyileşme ve transwell analizleri yapılmıştır. Hücre ölüm modunu incelemek amacıyla Anneksin V/Propidyum İyodür floresan boyama yöntemi; ayrıca Z-VAD-FMK, N-Asetil Sistein ve Nekrostatin-1 inhibitörleri kullanılmıştır. Kombine tedavinin hücrede reaktif oksijen türü (ROS) üretimi üzerindeki etkisini değerlendirmek için dihidroetidyum boyaması yapılmıştır. Son olarak hücre ölüm mekanizmalarının protein düzeyinde incelenmesi için Western blot analizi gerçekleştirilmiştir. Elde edilen veriler, kalkon kompleksi ve VPA kombinasyonunun TPC-1 hücrelerinde sitotoksisiteyi artırdığı, metastatik potansiyeli baskıladığı, koloni oluşumunu azalttığı, ROS üretimini tetiklediği ve apoptozu indüklediğini göstermiştir. Bu bulgular, kombine tedavinin ROS aracılı endoplazmik retikulum stresine yol açtığını ve bu durumun Reseptörle etkileşen serin/treonin protein kinaz 1 aracılı dışsal apoptoz yolunu aktive ederek hücre ölümüne neden olduğunu ortaya koymaktadır. Sonuç olarak, kalkon kompleksi ile VPA kombinasyonu PTK tedavisinde etkili bir terapötik yaklaşım potansiyeli sunmaktadır.Papillary thyroid carcinoma (PTC) is the most common form of thyroid-derived malignancies, and the aggressive behavior of certain subtypes can render current treatment strategies insufficient. Therefore, there is a need for novel therapeutic approaches for recurrent and metastatic PTC cases. Chalcones, belonging to the flavonoid family, are compounds with anticancer potential that exhibit a wide range of biological activities through various structural modifications. Valproic acid (VPA), although used as an anticonvulsant, exhibits antitumor effects by affecting various molecular pathways through its Histone deacetylase inhibitory activity. In this thesis study, the cytotoxic effects of the combination of the chalcone complex 3-(3-methoxy-4-hydroxyphenyl)-1-(benzofuran-2-yl)-2-propen-1-one and VPA on the human papillary thyroid cancer cell line TPC-1, as well as the molecular mechanisms underlying these effects, were investigated. In this context, the Sulforhodamine B assay was performed to evaluate the effect of the combination treatment on cell viability, and wound healing and transwell assays were conducted to assess its impact on cell migration. To investigate the mode of cell death, the Annexin V/Propidium Iodide fluorescent staining method was used; in addition, the inhibitors Z-VAD-FMK, N-acetyl-L-cysteine and Necrostatin-1 were employed. Dihydroethidium staining was performed to assess the effect of the combination treatment on intracellular reactive oxygen species (ROS) production. Finally, western blot analysis was carried out to investigate cell death mechanisms at the protein level. The obtained data demonstrated that the combination of the chalcone complex and VPA increased cytotoxicity, suppressed metastatic potential, reduced colony formation, triggered ROS production, and induced apoptosis in TPC-1 cells. These findings indicate that the combined treatment leads to ROS-mediated endoplasmic reticulum stress, which in turn induces cell death by activating the Receptor-interacting serine/threonine-protein kinase 1 mediated extrinsic apoptotic pathway. In conclusion, the combination of the chalcone complex and VPA offers the potential of an effective therapeutic approach for the treatment of PTC.