Fourier dönüşümü kızılötesi spektroskopisi ile CD133+/CD44+ prostat kanser kök hücrelerinin iki boyutlu ve üç boyutlu ortamdaki hücresel farklılıklarının belirlemesi

• Published in: Dokuz Eylül Üniversitesi Tıp Fakültesi dergisi Vol. 33; no. 1; pp. 45 - 56
• Main Authors: Güler,Günnur, Açıkgöz,Eda, Öktem,Gülperi
• Format: Journal Article
• Language: Turkish
• Published: Dokuz Eylül Üniversitesi Yayınları 01-01-2019
• Subjects: Tıp; İzmir; Türkiye; multicellular tumor spheroids; kanser kök hücresi; prostat kanseri; FTIR spektroskopisi; prostate cancer; 3D cells; 2D cells; cancer stem cell; 3D hücreler; 2D hücreler; multiselüler tümör sferoidleri; FTIR spectroscopy
• ISSN: 1300-6622
• DOI: 10.5505/deutfd.2019.44227

Amaç: Sferoid kültürleri, hücrelerin kendi iç dinamikleri ve diğer hücrelerle olan etkileşimleri açısından tek tabakalı kültürlere kıyasla tümör dokusunun özelliklerini daha iyi yansıtmaktadır. Bu çalışmanın amacı, üç boyutlu (3D) ve iki boyutlu (2D) kültür ortamlarında üretilen CD133+/CD44+ prostat kanser kök hücrelerinin (KKH) makromoleküllerindeki benzerlik ve farklılıklarının araştırılmasıdır.
Gereç ve Yöntem: DU-145 prostat kanser hücre hattı içerisindeki CD133+/CD44+ yüzey belirteç özelliklerine sahip KKH’leri akış sitometrisi (FACS) kullanılarak izole edilmiştir. Agarla kaplı kültür kapları ile sferoid yapıları oluşturulmuştur. 2D ve 3D kültür ortamlarındaki KHK hücreleri Fourier dönüşümü kızılötesi (FTIR) spektroskopisi ile karşılaştırılmıştır.
Bulgular: CD133+/CD44+ hücrelerin birinci haftada agarlı kültür ortamlarında mikro-agregatlar oluşturduğu gözlenmiştir. İkinci haftada ise, olgun sferoid yapıların oluştuğu saptanmıştır. 2D ve 3D (multisellüler tümör sferoidleri) kültür ortamlarında üretilen hücreler ile yapılan FTIR analizleri KHK hücre yapısındaki proteinler, lipitler, karbonhidratlar ve nükleik asitlerde (DNA, RNA) önemli derecede farklanmalar olduğunu göstermiştir. Membran lipit açil zincir uzunluğu ve hücre zarı kalınlığı, proteinlerin sekonder yapıları ve DNA oligonükleotitlerin baz sekanslarında veya fonksiyonel gruplarında önemli farklanmaların olduğu tespit edilmiştir. Elde edilen sonuçlar, 3D kültür ortamında üretilen sfreoid yapılarının in vivo tümör dokusu ile benzer özellikler sergilediğini göstermiştir.
Sonuç: Hücre ortam koşulları ile yaratılmış olan fiziksel, kimyasal ve biyolojik özellikler hücrelerin kendi iç dinamiğini ve mikroçevresi içerisindeki etkileşimlerini önemli derecede etkilemektedir. 2D kültür ortamları ile hücreleri tek boyutta indirgemek hücrelerin gerçek özelliklerini yansıtmamaktadır. Bu nedenle, 3D kültür ortamları ile hücre dinamiklerinin incelenmesi gerekmektedir. Bu çalışmadan elde edilen sonuçlar, kanserde önemli bir hücre popülasyonunu oluşturan KKH’lerin membran yapısı, lipitler, proteinlerin sekonder yapıları ve DNA oligonükleotit yapılarının terapötik hedef olabileceğini göstermektedir.