İnsan kronik myeloblastik lösemi hücre dizisi k562'de imatinibin ve silimarinin BCR-ABL1, GRB2, GAB2, AKT ve ERK gen ifadelenmelerine olan etkisinin değerlendirilmesi
Özet
KML’nin moleküler patogenezinde Philadelphia (Ph) kromozomu üzerindeki BCRABL1
füzyon geni rol oynar. Oluşan füzyon protein AKT, ERK ve STAT yolaklarını
aktive eden bir tirozin kinaz kodlarken bu proteinin modülatörleri GRB2 (Growth
factor receptor-bound protein 2) ve GAB2 (Grb-2-associated binder 2)’dir. KML
tedavi protokolünde yer alan STI571 (imatinib mesilat), tirozin kinaz özelliği olan bu
enzimin ATP-bağlayıcı bölgesine kompetitif inhibisyonla bağlanır. BCR-ABL1
sinyal iletiminde görevli proteinlerin tirozin fosforilasyonu inhibe olur.
Bu çalışmada, insan KML hücre dizisi K562 hücrelerinde STI571 uygulaması ile
birlikte bitkisel bir flavonoid olan silimarin uygulamasının hücre içi sinyal yolakları
üzerine etkisinin belirlenmesi hedeflenmiştir. K562 hücre dizisi RPMI besiyerinde
%5’lik CO2, %95 nem içeren 37 0C’lik inkübatörde çoğaltıldı. STI571 sitotoksik
dozu MTT testi ile belirlendikten sonra hücrelere STI571, silimarin, STI571 ve
silimarin kombinasyonu birlikte uygulandı. Kontrol grubu olarak kullanılacak hücre
grubuna hiçbir uygulama yapılmadı. Belirlenen doz ve uygulama süreleri sonunda
tüm hücrelerden mRNA izolasyonu yapıldı ve bunu takiben cDNA elde edildi. BCRABL1,
GRB2, GAB2, AKT ve ERK genlerinin ifadelenme düzeyleri real-time PCR
yöntemi ile belirlendi.
Sonuç olarak imatinib ve silimarin kombinasyonu uygulanan K562 hücrelerinde
GAB2 ve ERK gen ifadelenme düzeylerinin azaldığı tespit edildi. Diyete ek olarak
alınan silimarin aracılığıyla KML hücrelerinde imatinibin etkinliğinin
artırılabileceğinin gösterilmesi ilaç dirençliliğinde rol oynayan sinyal moleküllerinin
baskılanabileceğini akla getirmektedir. Bunun ileride yapılacak klinik çalışmalara
ışık tutabileceğini düşünüyoruz.
BCR-ABL1 fusion gene, located on Philedelphia (Ph) chromosome has a major role
in the pathogenesis of CML. Fusion protein, the product of this translocation,
encodes a tyrosine kinase that activates AKT, ERK and STAT pathways. The
modulators of BCR-ABL1 fusion protein are GRB2 (Growth factor receptor-bound
protein 2) and GAB2 (Grb-2-associated binder 2) in the activation of cell signalling
pathways. STI571, that is given to patients in CML treatment protocol, binds to the
ATP-binding domain of tyrosine kinase enyzme by competative inhibition. The
tyrosine phosphorylation of the proteins, responsible of BCR-ABL1 signalling, is
inhibited.
The aim of this study is to determine the effect of silimarin, a herbal flavonoid,
treatment together with STI571 on human CML cell line K562 signalling pathways.
K562 cells were maintained in RPMI 1640 medium, at 37°C in a 95% (v/v)
humidified atmosphere of 5% (v/v) CO2. After determining the cytotoxic dose of
STI571 by MTT test, cells were treated by STI571, silymarin, and combination of
both STI571 and silymarin. Control group was not treated with any of the substances.
After the treatment of cells with previously designated doses and times, mRNA were
isolated and cDNA were synthesed. BCR-ABL1, GRB2, GAB2, AKT and ERK gene
expression levels were analyzed with real-time PCR.
In conclusion, the decrease of GAB2 and ERK gene exression levels was determined
in K562 cells that are treated with imatinib and silimarin combination. Silimarin as
dietary supplement may increase the effect of imatinib and supress the defined cell
signalling pathways on drug resistance on CML cells.