UCPH 101'in Seryum Oksit ile Hidrotermal Sentezin Glioblastoma Multiforme Üstündeki Anti Kanser Moleküler Yolaklarının Araştırılması

Abstract

Glioblastoma multiforme, yetişkinlerde en sık rastlanan malign primer beyin tümörüdür ve oldukça agresif bir seyir göstererek genellikle ölümcül sonuçlarla ilişkilendirilir. Günümüzde cerrahi rezeksiyon, radyoterapi ve temozolomid temelli kemoterapilerle yürütülen multimodal tedavi yaklaşımlarına rağmen, ortalama sağkalım süresi 12–15 ay arasında değişmekte olup tam tedavi henüz geliştirilemedi. GBM'nin invazif doğası, kan beyin bariyerini yeteri kadar aşamaması yan etkileri, yeteri kadar hedefe spesifik olamaması ve tedaviye karşı geliştirdiği direnç mekanizmaları, alternatif tedavi stratejilerine olan ihtiyacı artırmaktadır. Glutamat taşıyıcısı EAAT1'in selektif inhibitörü olan UCPH 101 ile yeşil hidrotermal sentez yöntemiyle elde edilmiş biyouyumlu seryum oksit (Ce₂O₃) nanoparçacıklarının sinerjik etkileri araştırıldı. Söz konusu nanoparçacıkların, hücre membran geçirgenliğini artırarak UCPH 101'in Seryum oksite bağlanarak glioblastoma multiforme hücrelerine penetrasyonunu ve antineoplastik etkinliğini yükseltmesi hedeflendi. Bu tez çalışmasında U87-MG hücre hattı üzerinde gerçekleştirilmiş olup, uygulanan bileşiklerin TALİ sitometresi ile apoptotik, nekrotik ve canlı hücrelerin oranları, floreasan boyama teknikleriyle hücre içi oksidatif stres, canlı hücre sayısı ve apoptotik yapıların görsel olarak tespiti, Real-Time PCR ile gen ekspresyon düzeylerinde apoptotik yolaklar, hipoksi anjiyogenez yolakları, sitokin sinyaller ve antioksidan savunma sinyali yolakları araştırıldı Sonuç olarak aday ilaç molekülümüzün 79 μM dozu, temozolomid IC50 değeri 450 μM ile karşılaştırıldığında; gravimetrik etki gücünün daha yüksek olduğu, gen ekspresyon düzeylerinde antioksidan savunma mekanizmalarını, apoptotik yolakları ile genel olarak sitokin sinyal yolaklarını daha potent bir şekilde indüklediği ve anjiyogenez ve hipoksi yolaklarını ise potent bir şekilde suprese ettiği ortaya konuldu.Glioblastoma multiforme (GBM) is the most common malignant primary brain tumor in adults and exhibits a highly aggressive course, typically associated with fatal outcomes. Despite current multimodal treatment approaches involving surgical resection, radiotherapy, and temozolomide-based chemotherapy, the average survival time remains between 12–15 months, and a complete cure has yet to be developed. The invasive nature of GBM, insufficient blood-brain barrier penetration of drugs, lack of target specificity, significant side effects, and the development of resistance mechanisms against treatment have increased the need for alternative therapeutic strategies. The synergistic effects of UCPH-101, a selective inhibitor of the glutamate transporter EAAT1, and biocompatible cerium oxide (Ce₂O₃) nanoparticles synthesized via the green hydrothermal method were investigated. These nanoparticles were designed to enhance the membrane permeability of UCPH-101 by facilitating its binding to cerium oxide, thereby improving its penetration into glioblastoma multiforme cells and increasing its antineoplastic efficacy. This thesis study was conducted on the U87-MG cell line, and the effects of the applied compounds were evaluated through TALI flow cytometry to determine the ratios of apoptotic, necrotic, and viable cells. Fluorescent staining techniques were employed to visualize intracellular oxidative stress, viable cell count, and apoptotic structures, while Real-Time PCR was used to analyze gene expression levels related to apoptotic pathways, hypoxia-angiogenesis pathways, cytokine signaling, and antioxidant defense mechanisms. The results demonstrated that our candidate drug molecule at a 79 μM dose, compared to temozolomide's IC50 value of 450 μM, exhibited higher gravimetric potency. Additionally, it more effectively induced antioxidant defense mechanisms, apoptotic pathways, and cytokine signaling pathways while potently suppressing angiogenesis and hypoxia-related pathways.