Temsirolimusun NCI-H1975 akciğer kanser hücrelerinde mTOR protein aktivitesi üzerine etkileri

Abstract

Kanser, hücre döngüsü kontrolünde meydana gelen aksaklıklar yüzünden ortaya çıkan ölümcül bir hastalıktır. Normalde ölmesi gereken mutant ya da hasarlı hücreler, çok sayıda mutasyonu biriktirerek hücre döngüsü boyunca ilerleyebilir ve bu sayede kanserleşmeye başlayabilir. Son yıllarda, hücre döngüsü kontrol noktalarını hedef alan etkili anti-kanser ajanların geliştirilmesi dikkat çekmeye başlamıştır. mTOR, ökaryotik hücrelerin hayatta kalmasını, büyümesini ve çoğalmasını kontrol eden biyosentez süreçlerinin önemli bir bileşenidir. mTOR proteini yapısal olarak mTOR kompleks 1 (mTORC1) ve kompleks 2 (mTORC2) olmak üzere iki farklı protein kompleksinden oluşmaktadır. mTORC1 hücre döngüsü kontrol noktalarının düzenlenmesinde etkin olduğu için hücre büyümesini rapamisin'e-duyarlı bir şekilde kontrol eder ve Akt ile hücresel enerjinin düzenlenmesi sayesinde aktive olur. Aksine mTORC2, hücre döngüsü kontrolünde rapamisin'e duyarsız bir rol üstlenmektedir. Bu kompleslerin inhibisyonu hücre büyümesinde, çoğalmasında, metabolizmasında, anjiyogenezinde baskılanmaya ve bu nedenle hücre döngüsünün G1 fazında beklemesine yol açmaktadır. Küçük hücreli dışı akciğer kanseri (KHDAK) de dâhil olmak üzere bir çok kanser tipinde mTOR aktivitesinde önemli bir artışın olduğu bilinmektedir. Bu bağlamda, klinikte kullanılmak üzere, mTOR aktivitesini seçici olarak baskılayabilen farklı bileşikler geliştirilmektedir. Rapamisinin bir analoğu olarak sentezlenen Temsirolimus (CCI-779) mTOR aktivitesini mTORC1 üzerine etki ederek seçici bir biçimde baskılamaktadır. Temsirolimus'un renal hücre ve nöroendokrin karsinomlarında, meme kanserinde, glioblastomada ve mantle hücreli lenfomada antitümoral etkileri olduğu bilinmektedir. mTOR proteininin inhibisyonunun hücreyi otofajik ölüme yönlendirdiği bilinmektedir. Otofaji, protein ve organeller gibi hücresel bileşenlerin otofagazomlar içinde hapsedilerek parçalanmak üzere lizozomlara iletildiği bir süreçtir. Hücresel stresin ve besin kıtlığının bulunduğu durumlarda otofaji, hücresel enerjinin, homeostasinin ve makromolekül sentezinin korunmasını sağlayarak hücrenin hayatta kalma şansını arttırmaktadır. Yapılan birçok çalışma; ılımlı ve/veya yavaş gerçekleşen otofajinin hücrenin sağkalım şansını arttırdığını, şiddetli ve/veya hızlı bir biçimde gerçekleşen otofajinin ise hücreyi ölüme yönlendirdiğini işaret etmektedir. Otofajiyi indüklemek suretiyle hücrelerin ilaca karşı olan hasasiyetini arttırmayı başaran pek çok antikanser ajan bulunmaktadır. Son yıllarda otofaji, antitümöral ilaçlara karşı dirençli hale gelen tümör hücreleri için yeni bir alternatif terapötik hedef olarak değerlendirilmektedir. Literatürden elde ettiğimiz tüm bu verilere dayanarak biz de temsirolimus'un küçük hücreli dışı akciğer kanseri için potansiyel bir terapötik yaklaşım olup olmayacağını sorguladık. Çalışmamızda, temsirolimus'un NCI-H1975 hücrelerinde (KHDAK hücresi) sergilediği in vitro sitotoksik etkiyi değerlendirdik. Temsirolimus, NCI-H1975 hücrelerinde doza ve zamana bağlı sitotoksik etki sergiledi. İlaç, 72 saat sonunda 0.9 µg/ml'lik dozda kaspaz -3, -8 ve -9 enzimlerinin aktivitelerinde önemli bir artış sağlamak koşulu ile hücrelerin canlılığında %31.4'lük bir azalmaya yol açtı. Temsirolimus NCI-H1975 hücrelerinde mTOR aktivitesinde sadece 24 saatlik inkübasyon süresi sonunda bir inhibisyona sebep oldu.