National Cancer Institute ( Kromozomlar birçok geni üzerinde taşıyan DNA parçaları DNA genetik bilgiyi taşıyan nükleik asitlerden oluşan bir molekül Proteinler tek başına ya da grup oluşturarak birçok fonksiyonu gerçekleştiren moleküller

Genom? Proteom?

Cho WC. Proteomics – Leading biological science in the 21 st century. Science J, 2004; 56(5): Cho WC, Cheng CH. Oncoproteomics: current trends and future perspectives. Expert Rev Proteomics 2007;4(3):

Her yıl milyonlarca insan kanser hastalığına yakalanıyor verilerine göre tüm dünyada yaklaşık 12.7 milyon kanser olayı görülmüş ve 7.6 milyon kanser hastası ölmüştür.

Cell Growth Motility Survival Proliferation Angiogenesis P P P P PDK1,2 Growth Factor Signaling Gene Transcription DNA Replication and Repair Plasma Membrane Nuclear Membrane Büyüme faktörleri 2.Büyüme faktörü reseptörleri 3.Adaptör proteinler 4.Proteinler 5.Guanin nukleotid değişim faktörleri 6.Fosfatazlar ve fosfolipazlar 7.Sinyal yolaklarındaki kinazlar 8.Ribozomlar 9.Transkripsiyon faktörleri 10.Histonlar 11.DNA 12.Mikrotübüller Microtubule Dynamics RNA Translation

Kanser teşhis / tedavisinde gelişme sağlamak ve biyolojisini daha iyi anlamak amacıyla tümör hücrelerindeki proteinlerin analizi son yıllarda büyük önem kazanmıştır yılında “Clinical Proteomic Tumor Analysis Consortium (CPTAC)” tarafından “Clinical Proteomic Technologies for Cancer initiative” (Kanser girişiminde klinik proteomik teknolojileri) başlatıldı.

Örnekler hem hasta hem de sağlıklı bireylerden alınır. BİYOMARKER KEŞFİ!!!!

Analiz edilmek üzere alınan örnekler içindeki, proteinler hariç tüm bileşenler (nükleik asitler, tuzlar, lipitler ve karbohidratlar) uzaklaştırılır.

AYIRIM ve SAPTAMA 2D Jel elektroforeziHPLC

ANALİZ ve TANIMLAMA

(Normal) (Kanser) Cho WC. Contribution of oncoproteomics to cancer biomarker discovery. Mol Cancer 2007;6:25. Ovaryum, meme, prostat kanseri gibi kanserlerde, protein haritaları karşılaştırılarak çeşitli «biyomarkırlar» bulunmuştur.

KLİNİK DEĞERLENDİRME (Kanserle ilişkili proteinler)

Protein Mikroarray

Biyomarker belirleme için yapılan bir çalışma örneği Site 1 (100) Cancer (50) Control (30) Cancer (90) Control (49) Stage III/IV (2) Stage I/II (35) Cancer (26) Control 63 Stage III/IV (103) Stage I/II (20) Stage I/II (35) Ca (41) Other Ca 2 (20) Control (41) Other Ca 1 (20) Other Ca 3 (20) Independent Validation Cross Comparison Candidate Markers Site 2 (176) Site 3 (164) Site 4 (63) Site 5 (142) Multivariate Models Protein ID Independent Validation by Immunoassay Results: Descriptive statistics Two-group t-tests Performance ROC curve analysis Multivariate Model Derivation Discovery 1 Discovery 2

ID the biomarkers, Link to biology of disease Sensitivity “ True Positives ” Specificity “ True Negatives ” Single Marker65%35% Biomarker Pattern>90% Peak A Criteria Peak B Criteria Peak C Criteria Cancer Normal

● OVA1 ® testi, 2009 yılında FDA tarafından onaylanan ilk kan testi ● Cerrahi müdahale öncesi ovaryum kanserli hastalardaki malignansiyi belirleyen bir biyomarker Bu testte 5 farklı biyomarker değerlendirilmektedir: Beta-2 mikroglobulin ve CA 125-II (up-regüle) Apolipoprotein A1, prealbümin ve transferrin (down-regüle)

YENİ HEDEF: Kanser hücrelerinin kemoterapik veya radyoterapik direncini artıran stres proteinlerinin anlatımlarını azaltmak

Koruma İskemi, Hsp (Benjamin ve McMillan, 1998) Ksenobiyotikler, Hsp27 (Katsuki ve diğ., 2004) Biyomarker Kolon kanseri Hsp105 (Kai ve diğ., 2003) Hepatoselülar karsinom Hsp70 (Takashima ve diğ., 2003) Kolorektal kanser, Hsp60 (Capello ve diğ., 2003) Gastrik kanser Hsp 27 (Ryu ve diğ., 2003) Glioma Hsp27 (Iwadate ve diğ., 2004) Direnç Gama radyasyonu, Hsp70 (Lee ve diğ., 2001) Meme kanseri, “Doxorubicin”, Hsp27 (Oesterreich ve diğ., 1993) Meme kanseri, apoptoz, Hsp70 (Nylansted ve diğ., 2000) Ovaryum tümörü, “Cisplatin”,Hsp27 ve Hsp70 (Yamamoto ve diğ., 2001) Stres proteinlerinin klinik önemi

Kolon kanserinde Hsp105 Kolorektal kanserde Hsp60 Gastrik kanserde Hsp27

Mide, ağız ve akciğer kanserinde  izoformu (Jang ve diğ., 2004; Matta ve diğ., 2007; Li ve diğ., 2008) Glioma, β izoformu (Liang ve diğ., 2009) Akciğer kanserinde,  izoformu radyoterapinin etkinliğini (Qi ve Martinez, 2003) Akciğer kanserinde,  izoformu cisplatinin etkinliğini (Fan ve diğ., 2007) proteinlerinin klinik önemi

HL-60 hücre hattı, antioksidan uygulaması, Hsp27 ve Hsp72 Prostat kanseri hücreleri, kersetin, Hsp70 Gorman ve diğ., 1999;Kagaya ve diğ., 2000; Asea ve diğ., 2001; Jones ve diğ., 2004

Ihlamur ağacı üzerindeki Viscum album kümelerine ait fotoğraf Viscum album bitkisinin yakın plan görüntüsü Viscum album

İki Boyutlu Jel Elektroforezi Sonuçları Gümüş boyama yöntemine göre boyanan 2-D jeller. a) Kontrol b) VE, c) Isı şoku, d) VE+Isı şoku

Instant Blue ile boyanan 2-D jeller. a) Kontrol, b) VE, c) Isı şoku, d) VE+Isı şoku

Kütle spektrometrisi ile tanımlanmak üzere seçilen protein spotları Kütle Spektrometrisi Analizleri

5 numaralı spot: a)Örneğin peptid kütle parmakizi spektrumu (MALDI-TOF MS) b) Mascot veritabanı tarama sonuçları (Mowse skoru ve olası proteinler) c) Olası proteinle dizi eşleşme sonuçları (Eşleşen peptidler kırmızı renkle işaretlenmiştir) Moleküler şaperon Hsp72-ps1(Hsp70)

6 numaralı spot: a)Örneğin peptid kütle parmakizi spektrumu (MALDI-TOF MS) b) Mascot veritabanı tarama sonuçları (Mowse skoru ve olası proteinler) c) Olası proteinle dizi eşleşme sonuçları (Eşleşen peptidler kırmızı renkle işaretlenmiştir) Hsc70

Hsp27 Analiz Sonuçları Hsp70 Analiz Sonuçları

Proteinlerinin Analiz Sonuçları

Hsp anlatımlarının azalmasına yol açan bu ekstre, aynı zamanda kanser hücrelerinin apoptoza gitmesini sağladı.

SONUÇ Bu çalışma sonucunda, antioksidan etkisi bilinen Viscum album ekstresinin, beyin tümörlerinde anlatımları belirgin bir şekilde artan özellikle Hsp ζ β proteinlerini baskılamak amacıyla kullanılabileceği ortaya konulmuştur. Hsp ve protein anlatımlarının azalması, kemoterapinin tedavi edici etkisini artırabilir veya hastalara daha düşük dozda kemoterapi ajanlarının verilmesini sağlayarak, uygulanan ilaçların yan etkilerini azaltabilir.

Teşekkürler…