TÜRKİYE BİLİMSEL VE

advertisement
TÜRKİYE BİLİMSEL VE
TEKNİK ARAŞTIRMA KURUMU
THE SCIENTIFIC AND TECHNICAL
RESEARCH COUNCIL OF TURKEY
Küçük hücreli akciğer kanseri
hücrelerinde c-myc onkogeninin antisens
oligonükleotidlerle baskılanması
Sağlık Bilimleri Araştırma Grubu
Health Sciences Research Committee
KÜÇÜK HÜCRELİ AKCİĞER KANSERİ HÜCRELERİNDE C-MYC
ONKOGENİNİN ANTİSENS OLİGONÜKLEOTİDLERLE
BASKILANMASI
PROJE NO: SBAG-1949
Prof. Dr. WAYNE CRISS
Dr. CAFER SAYILIR
EKİM 2000
ANKARA
ÖNSÖZ
“Küçük
hücreli
akciğer
kanseri
hücrelerinde
c-myc
onkogeninin
antisens
oligonükleotidlerle baskılanması” başlıklı projemiz, gen tedavisinin bir türü olan antisens
oligonükleotidlerle onkogenlerin baskılanması konusunda in vitro bir deney sistemi kurmayı
ve bu deney sisteminde antisens oligonükleotidlerin bazı etkilerinin incelenmesini
amaçlamıştır. Çalışma, c-myc onkogeni amplifiye olan ve olmayan iki tip küçük hücreli
akciğer kanseri hücresinde gerçekleştirilmiştir. Kültür ortamında yetiştirilen hücrelerde c-myc
antisens oligonükleotidlerin hücre çoğalmasına ve c-myc protein ekspresyonuna olan etkileri
değerlendirilmiştir. Yeni bir teknolojiyi kullanıma sokmuş olan projenin, bu konuda
yapılabilecek klinik çalışmalara öncülük edeceği umulmaktadır. Bu proje, TÜBİTAK
tarafından 1.000.000.000 TL ile desteklenmiş iki yıllık bir projedir.
İÇİNDEKİLER
Metin
Öz
1
Abstract
2
Giriş
3
Genel Bilgiler
3
Gereç ve Yöntemler
5
Bulgular
7
Tartışma ve Sonuç
9
Kaynaklar
11
Tablolar
Tablo I. Sens ve antisens oligonükleotidlerin SCLC hücre çoğalmasına etkileri 7
Tablo II. Sens, antisens oligonükleotidlerin ve poliamin ilaçların SCLC
hücrelerinde Myc protein ekspresyonuna etkileri
8
Tablo III. Poliamin ilaçlarla kombine edilen antisens oligonükleotidlerin
SCLC hücre çoğalmasına etkileri
8
Ek (Makale)
Ataç B, Sayılır C, Demirpençe E, Criss W. Polyamine drug inhibition of a small
cell lung cancer cell line NIH-H82 with amplified myc oncogene. Turkish J
Cancer 30(3):97-103, 2000.
BİBLİYOGRAFİK BİLGİ FORMU
1- Proje No: SBAG-1949
2- Rapor Tarihi: 10 Ekim 2000
3- Projenin Başlangıç ve Bitiş Tarihleri: 1 Ekim 1998-1 Ekim 2000
4- Projenin Adı: Küçük hücreli akciğer kanseri hücrelerinde c-myc onkogeninin antisens
oligonükleotidlerle baskılanması.
5- Proje Yürütücüsü ve Yardımcı Araştırıcılar: Prof. Dr. Wayne Criss (yürütücü)
Dr. Cafer Sayılır
6- Projenin Yürütüldüğü Kuruluş ve Adresi: Hacettepe Üniversitesi Tıp Fakültesi
Biyokimya Anabilim Dalı
Sıhhiye, 06100 Ankara
7- Destekleyen Kuruluş(ların) Adı ve Adresi: TÜBİTAK
Atatürk Bulvarı No:221
Kavaklıdere, 06100 Ankara
8- Öz (Abstract):
Hücre çoğalmasını ve yaşam süresini kontrol eden proto-onkogen niteliğinde bazı
genlerde modifikasyonların meydana gelmesi kanserleşme sürecini başlatmaktadır. Protoonkogen niteliğindeki genlerden biri olan c-myc normalde bir transkripsiyon faktörünü
kodlamaktadır. Bu proto-onkogenin modifiye olduğu kanserler daha agresif büyüme gösterir,
daha kolay metastaz yapar ve tedavilere direnç gösterirler. Son yıllarda genlerin hedeflendiği
yaklaşımlar (gen tedavisi) kanserde de yerini bulmaktadır. Bunlar arasında onkogenlerin
antisens oligonükleotidlerle baskılanması rasyonel bir yaklaşım olarak ön plana çıkmaktadır.
Antisens oligonükleotidler mRNA’ya komplementer olarak sentezlenen oligonükleotidlerdir
ve mRNA’ya bağlanarak translasyonunu önlerler. Bu projenin amacı antisens
oligonükleotidlerin kullanılmasına yönelik in vitro bir deney sisteminin kurulması ve bu
sistemde antisens oligonükleotidlerin bazı etkilerinin incelenmesidir.
Çalışmada iki tip insan kaynaklı akciğer kanseri hücresi kullanılmıştır. Bunlardan NCIH82 serisinde c-myc onkogeni amplifiye olmuş, NCI-H209 hücre serisinde ise c-myc
onkogeni amplifiye olmamıştır. Her iki hücre serisinde de hücre çoğalması c-myc antisens
oligonükleotidleri ile doz-bağımlı olarak baskılanmış, NCI-H82 serisinde baskılanmanın daha
belirgin olduğu gözlenmiştir. Aynı hücreler üzerinde kontrol olarak kullanılan sens
oligonükleotidlerin ise hücre çoğalmasına hiç bir etkileri olmamıştır. NCI-H82 hücrelerinde
antisens oligonükleotidler c-myc protein ekspresyonunu baskılamış, NCI-H209 hücrelerinde
ise zaten düşük düzeyde olan c-myc proteini hemen hemen aynı düzeyde kalmıştır. Çalışmada
ayrıca bazı poliamin ilaçların antisens oligonükleotidlerle kombine etkilerine bakılmış, c-myc
protein ekspresyonu üzerine herhangi bir etkileri olmayan ancak hücre çoğalmasını başka
mekanizmalarla baskılayan bu ilaçların, antisens oligonükleotidlerin hücre çoğalmasını
baskılayıcı etkilerini arttırdıkları görülmüştür.
Anahtar Kelimeler: Akciğer kanseri, gen tedavisi, c-myc, antisens oligonükleotidler
9- Proje ile ilgili Yayın/Tebliğlerle ilgili Bilgiler
Ataç B, Sayılır C, Demirpençe E, Criss W. Polyamine drug inhibition of a small cell lung
cancer cell line NIH-H82 with amplified myc oncogene. Turkish J Cancer 30(3):97-103, 2000
10- Bilim Dalı:
Doçentlik B. Dalı Kodu:
ISIC Kodu:
Uzmanlık Alanı Kodu:
11- Dağıtım (*):
Sınırlı
Sınırsız
12- Raporun Gizlilik Durumu:
Gizli
Gizli Değil
ÖZ
Hücre çoğalmasını ve yaşam süresini kontrol eden proto-onkogen niteliğinde bazı
genlerde modifikasyonların meydana gelmesi kanserleşme sürecini başlatmaktadır. Protoonkogen niteliğindeki genlerden biri olan c-myc normalde bir transkripsiyon faktörünü
kodlamaktadır. Bu proto-onkogenin modifiye olduğu kanserler daha agresif büyüme gösterir,
daha kolay metastaz yapar ve tedavilere direnç gösterirler. Son yıllarda genlerin hedeflendiği
yaklaşımlar (gen tedavisi) kanserde de yerini bulmaktadır. Bunlar arasında onkogenlerin
antisens oligonükleotidlerle baskılanması rasyonel bir yaklaşım olarak ön plana çıkmaktadır.
Antisens oligonükleotidler mRNA’ya komplementer olarak sentezlenen oligonükleotidlerdir
ve
mRNA’ya
bağlanarak
translasyonunu
önlerler.
Bu
projenin
amacı
antisens
oligonükleotidlerin kullanılmasına yönelik in vitro bir deney sisteminin kurulması ve bu
sistemde antisens oligonükleotidlerin bazı etkilerinin incelenmesidir.
Çalışmada iki tip insan kaynaklı akciğer kanseri hücresi kullanılmıştır. Bunlardan NCIH82 serisinde c-myc onkogeni amplifiye olmuş, NCI-H209 hücre serisinde ise c-myc
onkogeni amplifiye olmamıştır. Her iki hücre serisinde de hücre çoğalması c-myc antisens
oligonükleotidleri ile doz-bağımlı olarak baskılanmış, NCI-H82 serisinde baskılanmanın daha
belirgin olduğu gözlenmiştir. Aynı hücreler üzerinde kontrol olarak kullanılan sens
oligonükleotidlerin ise hücre çoğalmasına hiç bir etkileri olmamıştır. NCI-H82 hücrelerinde
antisens oligonükleotidler Myc protein ekspresyonunu baskılamış, NCI-H209 hücrelerinde ise
zaten düşük düzeyde olan Myc proteini hemen hemen aynı düzeyde kalmıştır. Çalışmada
ayrıca bazı poliamin ilaçların antisens oligonükleotidlerle kombine etkilerine bakılmış, Myc
protein ekspresyonu üzerine herhangi bir etkileri olmayan ancak hücre çoğalmasını başka
mekanizmalarla baskılayan bu ilaçların, antisens oligonükleotidlerin hücre çoğalmasını
baskılayıcı etkilerini arttırdıkları görülmüştür.
Anahtar sözcükler: akciğer kanseri, gen tedavisi, c-myc, antisens oligonükleotidler.
1
ABSTRACT
Oncogenic modifications in proto-oncogenes which are directly involved in cell
proliferation, play a major role in oncogenesis. c-myc is a proto-oncogen that normally codes
for a transcription factor. Cancers that have modified c-myc are more aggressive in growth
characteristics, more easily metastasize, resist apoptosis and become resistant to
chemotherapies. Recently, targeting genes (gene therapy) with oligonucleotide drugs has
become a choice of therapy in cancer. Among those, use of antisense oligonucleotides appears
to be a rational approach. Antisense oligonucleotides are synthesized complementary to
mRNA and they inhibit its translation by forming a duplex structure with mRNA. The aim of
this present study is to establish an in vitro experimental system to use antisense
oligonucleotides and to evaluate some of their effects in this system.
Two human small cell lung carcinoma cell lines were used in this study. In NCI-H82
cell line c-myc oncogene is amplified, and in NCI-H209 cell it is not amplified. Antisense cmyc oligonucleotides inhibited cell growth in both cell lines in a dose-dependent manner. The
inhibition was more important in NCI-H82 cell line. Sense oligonucleotides that have been
used as control, had no effect on cell growth. Antisense c-myc oligonucleotides inhibited Myc
protein expression in NCI-H82, whereas no effect was observed in NCI-H209 cells which
already have low Myc levels. Some polyamine drugs, which can inhibit cell growth without
affecting Myc expression, were also used in combination with antisense oligonucleotides and
an additive inhibitory effect was observed.
Key words: lung cancer, gene therapy, c-myc, antisense oligonucleotides.
2
Giriş
Kanser etyopatogenezinde genetik değişiklikler önemli yer tutmaktadır. Hücre
çoğalmasını ve yaşam süresini kontrol eden bazı genlerde modifikasyonların meydana
gelmesi kanserleşme sürecini başlatmaktadır. Multifaktöryel bir hastalık olan kanserin
tedavisinde çok çeşitli uygulamalar yer almıştır. Son yıllarda kanserde gen tedavisinden de
bahsedilmekte, değişik yaklaşımlar denenmektedir. Bu projenin amacı, kültürdeki kanser
hücreleri üzerinde antisens oligonükleotidlerin etkilerinin incelenmesine yönelik bir deney
sisteminin kurulması ve böylece bu yaklaşımın in vitro koşullarda uygulamaya konmasıdır.
Genel Bilgiler
İnsan hücresinde bulunan yüzbinlerce genden bir kısmı proto-onkogen (ras, myc, fos,
jun, src gibi), veya tumor baskılayıcı gen (Rb-retinoblastoma, p53 gibi) niteliğindedir (1). Bu
genler doğrudan hücre çoğalması ve hücrenin yaşam süresini kontrol eden proteinleri
kodlarlar. Proto-onkogenlerin ekspresyonu genelde büyüme faktörleri gibi hücre çoğalmasını
uyaran sinyallerle artarken, tümor baskılayıcı genlerin hücre çoğalmasını negatif kontrol edici
özellikleri vardır (1-4). Belirli kanser tiplerinde bu genlerden bir ya da bir kaçı onkojenik bir
modifikasyona (ör. amplifikasyon veya delesyon) uğramış olabilir. Bu şekilde modifikasyona
uğramış olan bir proto-onkogen, onkogen adını alır. Örneğin, normalde bir transkripsiyon
faktörünü kodlayan myc onkogeni, bazı meme, akciğer, mide, kolon, rectum kanserleri ile
lenfoma ve lösemilerde modifiye olmuştur (5-9). Bu kanserler daha agresif büyüme
gösterirler ve daha kolay metastaz yaparlar. Apoptozise ve radyoterapi, kemoterapi gibi
tedavilere direnç gösterirler. Dolayısıyla prognozları daha kötüdür.
Değişik kromozomlar üzerindeki genlerden çok sayıda Myc proteini kodlanmaktadır.
Ancak esas olarak üç major myc geni vardır (c-myc, L-myc, N-myc)(3). Her birinin gen
yapıları ve transkripsiyon kontrol mekanizmaları birbirine benzemekte, protein ürünleri de %
3
80-90 oranında homoloji göstermektedir. Myc proteinleri DNA’ya bağlanabilen nükleer
transkripsiyon faktörleridir ve hücre siklusunu, proliferasyonu ve apoptozisi kontrol eden
genlerin transkripsiyonunu düzenlerler (8-12). Bu üç myc geninden her biri değişik akciğer
kanseri tiplerinde modifiye olmuş şeklde bulunabilir (5).
Pek çok gelişmiş ve sanayileşmiş ülkede akciğer kanseri, kanser ölümlerinin en başta
gelen sebebidir. Bunlar arasında mortalitesi en yüksek grubu ise küçük hücreli akciğer kanseri
(SCLC) oluşturmaktadır. Multifaktöryel bir hastalık olan kanserin tedavisinde bu güne kadar
değişik yaklaşımlar kullanılmıştır. Son yıllarda oligonükleotid ilaçlarla genlerin hedeflendiği
yaklaşımlar (gen tedavisi) kanserde de yerini bulmaktadır (13-14). Değişik tipte
oligonükleotidler
kullanılarak
yapılabilen
tedaviler
arasında
onkogenlerin
antisens
oligonükleotidlerle baskılanması, özgüllüğü ve hedefin çok iyi tanımlanabilir olmasıyla
rasyonel bir yaklaşım olarak çıkmaktadır (15-18). Antisens oligonükleotidler mRNA dizisine
komplementer olarak hazırlanan oligonükleotidlerdir. Bunlar mRNA’ya bağlanarak çift
iplikçik oluşturmakta ve mRNA’nın ribozoma yerleşmesini önleyerek protein sentezini
translasyon aşamasında inhibe etmektedirler.
Antisens oligonükleotidlerle yapılan çalışmalarda sıklıkla kullanılan gen gruplarından
biri myc gen grubudur (19-23). c-myc geni, gen ekspresyonunun antisens oligonükleotidlerle
inhibisyonu amacıyla ilk hedeflenen genlerdendir. Daha çok lenfoma ve lösemilerle yapılan
çalışmalarda, in vitro ve in vivo koşullarda c-myc geni baskılanarak hem hücre proliferasyonu
inhibe edilmiş, hem de hastalığın prognozu açısından olumlu gelişmeler (blast krizlerinin
azalması ve yaşam süresinin uzaması vb) kaydedilmiştir.
4
Gereç ve Yöntemler
Hücreler: Çalışmada iki tip insan kaynaklı küçük hücreli akciğer kanseri hücresi
kullanılmıştır. Bunlardan NCI-H82 serisinde c-myc onkogeni amplifiye olmuş, NCI-H209
hücre serisinde ise c-myc onkogeni amplifiye olmamıştır. Hücreler American Type Culture
Collection’dan elde edilmiş ve Şap Enstitüsü’nde dondurularak saklanmıştır. Gerektikçe
hücrelerin çözülüp çoğaltılması yoluyla Şap Enstitüsü’nden hizmet alımı yapılmıştır. Hücreler
25 mM Hepes içeren RPMI-1640 besiyerinde, % 10 fötal dana serumu katkısıyla
çoğaltılmışlardır. Haftada iki kez pasaj yapılmıştır.
Oligonükleotidler: Fosforotioat kimyasal modifikasyonunu taşıyan sens c-myc (5’-ATG
CCC CTC AAC GTT-3’) ve antisens c-myc (5’-AAC GTT GAG GGG CAT-3’)
oligonükleotidleri kullanılmıştır. Oligonükleotidler Genomed AŞ’ne ısmarlanmış, Makro
Sağlık Ürünleri AŞ (İzmir) aracılığıyla DNAgency (ABD) firmasından ithal edilmişlerdir.
Oligonükletidler besiyerinde çözülmüştür.
Poliamin ilaçlar: İki poliamin sentez inhibitörü (DFMO ve metilGAG) ve iki poliamin
analoğu (BEPUT ve BE4-4-4-4) kullanılmıştır. İlaçlar besiyerinde çözülüp 0.22 μ filtreden
geçirilerek hücrelere eklenmiştir.
Hücre çoğalmasının izlenmesi: Hücreler altı kuyucuklu hücre kaplarına ekildikten sonra
besiyerine antisens, sens oligonükleotidler ve/veya poliamin ilaçlar eklenmiş ve 24 saatlik
inkübasyondan sonra (daha önce yapılan çalışmalar bu hücrelerin ilk 24 saatte en hızlı
çoğaldıklarını göstermiştir) hücreler toplanmıştır. Hücre miktarı DNA bağlayan bir floresan
boya olan DAPI kullanılarak hücresel DNA üzerinden izlenmiştir.
Myc protein ekspresyonunun izlenmesi: Antisens, sens oligonükleotidler veya poliamin
ilaçlar eklenmiş hücrelerden protein ekstraksiyonu yapılmış ve spesifik Myc antikoru
kullanılarak Western blotting yöntemi ile Myc proteini tespit edilmiştir. İlk antikoru tanıyan
ikinci bir antikora bağlı enzimatik yolla kemilüminesans üreten bir sistemle protein bandları
5
florometrik yöntemle ölçülebilir hale getirilmiştir. Western blotting yöntemi Hacettepe
Üniversitesi
Tıp
Fakültesi
Biyokimya
Anabilim
uygulanmıştır.
6
Dalı
Araştırma
Laboratuarı’nda
Bulgular
Her iki hücre serisinde de hücre çoğalması c-myc antisens oligonükleotidleri ile dozbağımlı olarak baskılanmış, NCI-H82 serisinde baskılanmanın daha belirgin olduğu
gözlenmiştir. Aynı hücreler üzerinde sens oligonükleotidlerin ise hücre çoğalmasına hiç bir
etkileri olmamıştır (Tablo I).
Tablo I. Sens ve antisens oligonükleotidlerin SCLC hücre çoğalmasına etkileri
NCI-H82
NCI-H209
Kontrol
82,2
50,3
1 ng sens c-myc
84,3
55,8
10 ng sens c-myc
87,4
70,1
100 ng sens c-myc
86,8
84,9
1 ng antisens c-myc
77,5
47,3
10 ng antisens c-myc
41,6
36,7
100 ng antisens c-myc
10,1
28,9
Sonuçlar μg DNA/ml kültür ortamı olarak verilmiştir.
NCI-H82 hücrelerinde antisens oligonükleotidler Myc protein ekspresyonunu hücre
çoğalmasına ile aynı oranda baskılamış, NCI-H209 hücrelerinde ise diğer hücre tipine göre
zaten düşük düzeyde olan Myc proteini miktarında ancak yüksek antisens dozunda bir azalma
meydana gelmiştir (Tablo II).
Çalışmada ayrıca bazı poliamin ilaçların antisens oligonükleotidlerle kombine etkilerine
bakılmış, c-myc protein ekspresyonu üzerine herhangi bir etkileri olmayan (Tablo II) ancak
hücre çoğalmasını başka mekanizmalarla baskılayan bu ilaçların, antisens oligonükleotidlerin
hücre çoğalmasını baskılayıcı etkilerini arttırdıkları görülmüştür (Tablo III).
7
Tablo II. Sens, antisens oligonükleotidlerin ve poliamin ilaçların SCLC hücrelerinde
Myc protein ekspresyonuna etkileri.
NCI-H82
NCI-H209
Çoğalma
Protein
Çoğalma
Protein
Kontrol
92,4
7,2
43,2
1,1
10 ng sens c-myc
95,2
8,7
55,4
4,7
100 ng sens c-myc
99,1
9,8
73,8
7,2
10 ng antisens c-myc
42,6
3,3
39,2
1
100 ng antisens c-myc
5,5
0,2
29,7
0,2
1 μg DFMO
72,3
7,1
31,6
1,2
1 μg metilGAG
74,8
7,4
35,8
1,1
1 μg BEPUT
40,8
7
27,2
1,2
1 μg BE4-4-4-4
32,5
7,3
24,4
1,3
Sonuçlar hücre çoğalması için μg DNA/ml kültür ortamı olarak, protein miktarı için de
bantların florometrik ölçümü olarak (arbitrer ünite) verilmiştir.
Tablo III. Poliamin ilaçlarla kombine edilen antisens oligonükleotidlerin SCLC hücre
çoğalmasına etkileri.
NCI-H82
NCI-H209
Kontrol
88,9
55,5
Antisens c-myc
37,1
32,3
DFMO
59,1
47,3
26
27,2
MetilGAG
63,1
42,3
Antisens c-myc+metilGAG
24,2
31,1
BEPUT
37,1
36,8
Antisens c-myc+BEPUT
1,3
34,5
BE4-4-4-4
28,2
30,1
Antisens c-myc+BE4-4-4-4
1,4
38,7
Antisens c-myc+DFMO
Sonuçlar μg DNA/ml kültür ortamı olarak verilmiştir.
8
Tartışma ve Sonuç
Bu çalışmada, iki tip SCLC hücresi üzerinde c-myc antisens oligonükleotidlerinin etkisi
değerlendirilmiştir. Bu hücrelerden birinde (NCI-H82) c-myc geni 25 kez amplifiye olmuş,
dolayısıyla Myc protein ekspresyonu da aynı oranda artmıştır. İkinci hücre tipinde ise (NCIH209) c-myc amplifikasyonu yoktur. c-myc antisens oligonükleotidleri her iki hücre tipinde
de doz-bağımlı olarak hücre çoğalmasını inhibe etmiştir. Ancak inhibisyon oranı iki hücre
tipinde farklıdır. Antisens oligonükleotidler NCI-H82 hücrelerinin çoğalmasını % 87 oranında
baskılarken NCI-H209 hücrelerinin çoğalmasını % 42 oranında baskılamışlardır. c-myc
geninin ürünü olan Myc proteini, hücre çoğalmasında önemli rolü olan bir transkripsiyon
faktörüdür (5-9) ve NCI-H209 hücrelerinde de normal miktarda bulunmaktadır. O nedenle, bu
hücrelerde de inhibisyon görülmüş fakat oranı NCI-H82 hücrelerine göre düşük olmuştur.
Bunun sebebi NCI-H82 hücrelerinde hücre çoğalmasının, neredeyse tamamen (ekspresyonu
normalden 25 kez fazla olduğu için) Myc proteininin kontrolünde olmasıdır. Antisens
oligonükleotidlerle Myc sentezi engellendiğinde, hücre çoğalması da büyük oranda
baskılanmaktadır.
Aynı deney sisteminde sens oligonükleotidlerin hiç bir baskılayıcı etkisi görülmemiştir.
Oligonükleotidler yüksek oranda negatif yük taşıyan moleküller oldukları için, hücre içinde
çok çeşitli hedefleri olabilmekte ve buna bağlı nonspesifik etkileri ortaya çıkabilmektedir (1720). Bu nedenle sens oligonükleotidler kontrol amacıyla kullanılmalıdır. Deneylerimizde sens
oligonükleotidlerin inhibitör etkilerinin olmaması, antisens oligonükleotidlerin etkisinin
spesifik olduğunu göstermektedir.
Antisens oligonükleotidlerin hücre çoğalmasını baskılayıcı etkilerinin spesifik
olduğunun anlaşılmasından sonra, Myc sentezindeki azalmayı görmek için Western blot
yöntemi ile Myc düzeylerine bakılmıştır. NCI-H82 hücrelerinde, hücre çoğalmasının
inhibisyonuna paralel oranda Myc proteini de azalmıştır. NCI-H209 hücrelerinde ise ancak
9
yüksek doz antisens oligonükleotid kullanıldığında protein miktarındaki azalma belirgin
olmuştur. Ancak hücre çoğalması ile karşılaştırıldığında protein miktarındaki azalmanın daha
önemli olduğu görülmektedir. Bu sonuçlar da NCI-H82 hücrelerinde kontrolün bütünüyle
Myc proteininde olduğunu, NCI-H209 hücrelerinde ise başka kontrol mekanizmalarının da
çoğalma üzerine etkili olduğunu düşündürmektedir. Bu deneyde ilginç olarak sens
oligonükleotidler NCI-H209 hücrelerinde Myc düzeylerini arttırmıştır. Bunun bir açıklaması
sens oligonükleotidlerin mRNA’yı stabilize edici etkisi olabilir.
Bu çalışmada ayrıca antisens oligonükleotidlerle kombine olarak bazı poliamin ilaçların
etkileri incelenmiştir. Poliamin ilaçların Myc protein ekspresyonuna hiç bir etkisi olmadığı
gösterilmiştir. Poliaminlerin kazein kinaz II (CKII) enzimini aktive edici etkileri vardır (24).
Myc proteini de CKII’nin substratlarından biridir (25). Dolayısıyla poliaminlerin Myc
ekspresyonuna değil ama fonksiyonuna etkileri vardır. Gerek poliamin sentez inhibitörü olan,
gerekse poliamin analoğu olan ilaçlar, antisens oligonükleotidlerle beraber verildiklerinde
oligonükleotidlerin hücre çoğalmasını baskılayıcı etkilerini arttırmaktadırlar. Farklı
mekanizmalarla inhibisyon yapan bu ilaçlar arasında bir sinerji olduğundan söz edilebilir.
Sonuç olarak bu çalışma, yurdumuzda ilk kez fosforotioat antisens oligonükleotidlerin
in vitro etkilerinin incelenmesini gerçekleştirmiştir. c-myc antisens oligonükleotidlerinin
SCLC hücre çoğalması üzerine spesifik baskılayıcı etkileri olduğu gösterilmiş ve bu etkinin cmyc amplifikasyonu olan hücrelerde Myc sentezindeki azalma ile doğru orantılı olduğu
izlenmiştir.
Ayrıca,
başka
bir
mekanizma
ile
etki
gösteren
ilaçların,
antisens
oligonükleotidlerin etkisini arttırdığı da görülmüştür. Bu çalışmanın, bu konuda in vitro ve in
vivo koşullarda yapılabilecek diğer çalışmalara öncülük edeceği düşünülmektedir.
10
Kaynaklar
1. Hesketh R., Myc oncogene. in The Oncogene Facts Book. ed: Hesketh, R. Academic Press,
New York (1995), p:201.
2. Kelly K., Regulation and expression of c-myc in normal and malignant cells, Ann Rev
Immunol, 1986; 4: 317-338.
3. Zimmerman K., Alt F.W., Expression and function of Myc family genes. Crit Rev
Oncogenesis, 1990; 2: 75-95.
4. Criss W.E., Onkogenler ve Gen Tedavisi, Güneş Kitabevi, Ankara (1996).
5. Prins J. et al, The myc family of oncogenes and their presence and importance in small cell
lung cancer and other tumor types, Anticancer Res, 1993; 13: 1373-1386.
6. DePinho R.A., Myc family of oncogenes in the development of normal and neoplastic cells,
Adv Cancer Res, 1991; 57: 1-46.
7. Marcu K.B. et al, Myc function and regulation, Ann Rev Biochem, 1992; 61: 809-860.
8. Henriksson M., Lüscher B., Proteins of the myc network: essential regulators of cell growth
and differentiation, Adv Cancer Res, 1996; 68: 109-172.
9. Lemaitre JM. et al, Myc in the control of cell proliferation and embryonic development,
Adv Cancer Res, 1996; 70: 97-139.
10. Blackwell T.K. et al, Sequence-specific DNA binding by the c-Myc protein, Science,
1990; 250: 1149-1151.
11. Amati B. et al, Oncogenic activity of the c-Myc protein requires dimerization with Max,
Cell, 1990; 72: 233-245.
12. Petropoulos C.J. et al, Comparative analysis of the structure and function of the chicken cmyc and v-myc genes: v-myc is a more potent inducer of cell proliferation and apoptosis
than c-myc, Oncogene, 1996; 12: 1611-1621.
11
13. Brunton V.G., Workman P., Cell signaling targets for anti-tumor drug development,
Cancer Chemother Pharmacol, 1993; 32: 1-19.
14. Skorski T. et al, Antisense oligonucleotide combination therapy of CML blast cells in
SCID mice, Blood, 1996; 88: 1005-1012.
15. Dosaka-Akita H. et al, Inhibition of proliferation by L-Myc antisense DNA for the
translational inhibition site in human small cell lung cancer, Cancer Res, 1995; 55: 15391546.
16. Anderson W.F., Gene therapy, Scientific American, 1995; 131: 124-128.
17. Calabretta B. et al, Prospects for gene directed therapy with antisense oligonucleotides,
Cancer Treatment Rev, 1993; 19: 169-179.
18. Gibson I., Antisense approaches to gene therapy of cancer, Cancer and Metastasis Rev,
1996; 15: 287-299.
19. Cooke S.T., Bennett C.F., Progress in antisense oligonucleotide therapeutics, Ann Rev
Pharmacol and Toxicol, 1996; 36: 107-129.
20. Agrawal S., Antisense oligonucleotides towards clinical trials, TIBTECH, 1996; 16: 376387.
21. Calabretta B., Skorski T., Targeting c-myc in leukemia, Anticancer Drug Design, 1997;
12: 373-381.
22. Skorski T. et al, Antisense oligonucleotide combination therapy of primary chronic
myelogenous leukemia blast crisis in SCID mice, Blood, 1996; 88: 1005-1012.
23. Citro G. et al, c-myc antisense oligonucleotides enhance the efficacy of cisplatin in
melanoma chemotherapy in vitro and in nude mice, Cancer Res, 1998; 58: 283-289.
24. Leroy D. et al, Chemical features of the protein kinase CK2 polyamine binding site,
Biochemistry, 1997; 36: 1242-1250.
12
25. Luscher B., Myc oncoproteins are phosphorylated by casein kinase II, EMBO J, 1989; 8:
1111-1119.
13
Download