Anticancer Efficiency of Curcumin on Ovarian Cancer

Objectives: Ovarian cancer is one of the most common malignancies in women, and it is quite difficult to cure In order to treat the disease, chemotherapy is often performed as adjuvant therapy following the surgery or neo-adjuvant cure for the pre-operative purpose. While the strategy is an effective way to destroy the tumor, it also affects healthy cells thus it causes side effects leading to even multiple organ failure and death. So that to minimize the disadvantage of chemotherapeutics, phytochemicals have been studied as chemotherapeutic agents. Curcumin is an orange-yellow nutraceutical, which is isolated from turmeric (Curcuma longa L.). This phyto-polyphenolic compound has various roles in bio- industry such as textile and food dye as well as a wide range of medicinal properties especially the anticancer feature

The role of lactate dehydrogenase related modification of tumor metabolism on chemotherapy efficacy in colorectal cancer

Kanser hücreleri, Warburg etkisi olarak bilinen durum altında proliferasyonlarını ve büyümelerini desteklemek için metabolizmalarını yeniden programlayarak oksidatif fosforilasyon yerine, pirüvat üzerinden laktat oluşumunu destekler. Kanserde laktat dehidrogenaz A aktivasyonuyla değişim gösteren metabolik fenotipin hücrenin sağkalımına, kemoterapi direncine ve metastazına etki edebileceği gösterilmiştir. Bu doğrultuda kanser metabolizmasının yeniden programlanması ve kemoterapi etkinliğinin arttırılması için metabolizmanın modülasyonu üzerine olan çalışmalar artmaktadır. Bu çalışma, laktat dehidrogenazın sodyum okzamat ile inhibe edilmesinin güncel kolorektal kanser tedavi seçenekleri olan 5-fluorourasil ve irinotekan kullanımı üzerindeki etkisini göstermek üzere planlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda, gerçek zamanlı hücre analiz sistemleri ile hücre canlılığı ve migrasyonu değerlendirilmiştir. Metabolik değişimi desteklemek amacıyla kolorimetrik kit aracılığıyla laktat, eliza tabanlı kit aracılığıyla asetil KoA, ve kantitatif polimeraz zincir reaksiyonu ile laktat dehidrogenaz ekspresyon düzeyleri ölçülmüştür. Ayrıca oksidatif stress indeksi değerleri de ölçülmüştür. Sonuçlarımıza göre, sodyum okzamatın 5-fluorourasil ve irinotekan ile birlikte kullanılması durumunda kanser hücresinin canlılığı ve migrasyonu anlamlı olarak azalmaktadır (p≤ 0.05). Bu koşullar altında laktat seviyelerinin anlamlı olarak azaldığı saptanmıştır (p≤ 0.05). Ayrıca sodyum okzamatın kemoterapötiklerler ile birlikte kullanılması asetil KoA düzeylerini arttırmaktadır (p≤ 0.05). Bu, laktat oluşumuna gitmeyen pirüvatın krebs döngüsü üzerinden oksidatif fosforilasyonunun artışına sebep olabileceğini düşündürmektedir. Çalışmamızda sodyum okzamat kullanımı ile birlikte oksidatif stres, laktat dehidrogenaz A ve B ekspresyon düzeylerinde anlamlı değişim saptanmamıştır. Özetle, laktat dehidrogenazı inhibe ederek laktat oluşumunu azaltan sodyum okzamatın, kemoterapötiklerle kombinasyonu kanser hücresinin canlılığını ve migrasyonunu azaltmaktadır; ayrıca sodyum okzamat kullanımı laktat düzeylerini azaltıp, asetil KoA düzeylerinin arttırarak metabolik fenotipi değiştirmektedir.Cancer cells promote lactate formation via pyruvate rather than oxidative phosphorylation by programming their metabolism to maintain proliferation under the condition known as Warburg effect. It has been shown that the altered metabolic phenotype with activation of lactate dehydrogenase-A in the cancer cell, may affect cell survival, chemotherapy resistance and metastasis. In this direction, studies on modulation of metabolism are increasing to reprogramme cancer metabolism and increase the effectiveness of chemotherapy. This study was planned to demonstrate the effect of lactate dehydrogenase inhibition with the combination of sodium oxamate and current colorectal cancer treatment options such as 5-fluorouracil and irinotecan. Viability and migration were evaluated with real time cell analysis systems. Lactate levels were measured by colorimetric kit, acetyl CoA levels were measured by elisa, and lactate dehydrogenase expression levels were measured by a quantitative polymerase chain reaction. According to the results, the viability and migration of cancer cells were significantly decreased with the combination of sodium oxamate and chemotherapeutics (p≤ 0.05). Under these conditions, lactate levels were significantly decreased (p≤ 0.05). The use of sodium oxamate with chemotherapeutics increased the levels of acetyl-CoA. This result indicates that pyruvate, which does not form lactate, may cause increased oxidative phosphorylation. There was no significant change in oxidative stress, lactate dehydrogenase expression levels with sodium oxamate. In summary, the combination of chemotherapeutics and sodium oxamate which inhibits lactate dehydrogenase, decrease cancer cell viability and migration; the use of sodium oxamate changes metabolic phenotype by decreasing lactate and increasing acetyl CoA levels

Açık kaynaklı klinik kanser verilerinin R-Shiny uygulaması ile yapay zeka tabanlı web arayüzü destek sisteminin geliştirilmesi

Kanser hastalarında hastalığın prognozu, sınıflandırılması, tedavi stratejilerinin optimizasyonu ve klinik çalışmaların tasarımı için önemlidir. Bu çalışma, kolon kanseri tanısı alan hastalarda hastaya ait sağkalımın sınıflandırmaya dayalı makine öğrenmesi teknikleri kullanılarak tahminlenebilmesi amacıyla yapıldı. Çalışmaya NCI'nın açık erişimli GDC portalındaki "TCGA-COAD" projesinden alınan 454 hastaya ait klinik ve genomik verileri dahil edildi. Klinik verilere uygulanan Kaplan-Meier sağkalım analizi sonucunda anlamlı çıkan parametrelerle gen ekspresyon verilerinin analizi sonucunda sağkalımla anlamlı ilişki içerisinde olduğu görülen dokuz farklı gen risk grubu olarak kullanıldı. Analizler R dilinde yazılan kodlarla gerçekleştirildi. R dilinde yazılan kodları geliştirme aracı olarak RStudio kullanıldı. Risk grupları sınıf etiketi olarak kullanılarak tahminler gerçekleştirildi. Seçilen klinik ve genomik parametreler; Naive Bayes, Destek Vektör Makinesi, Rastgele Orman ve C4.5 Karar Ağacı makine öğrenmesi algoritmalarıyla değerlendirildi. 10 kat çapraz doğrulama yöntemiyle test verisetleri oluşturularak model değerlendirmesi yapıldı. Tahminleme modeli Shiny aracılığıyla web arayüzü kullanılarak kamuya açık yapay zeka tabanlı klinik karar desteği sistemine dönüştürüldü. Çalışmanın sonuçlarına göre; en doğru sağkalım tahmininde bulunan makine öğrenmesi algoritma modelinin Rastgele Orman algoritması olduğu, klinik ve genomik verilerin birlikte kullanılmasının algoritma performansını arttırdığı (%76,2) görüldü. Onkoloji alanında prognoz ve sağkalım sonucuna odaklanan yapay zeka temelli klinik karar destek sistemi modelleri; hasta yaşam kalitesini ciddi anlamda etkileyebilecek kemoterapi tedavilerine başvurulmadan önce tedavinin uygulanmaya değer olup olmadığı konusunda hekim, hasta ve hasta yakınları için bir öngörü olması bakımından önemlidir. Prognoz ve sağkalım analizi yapabilen buna benzer sistemlerin geliştirilip iyileştirilmesi hastalığın yönetimini daha kolay hale getirecek ve hasta için daha doğru kararlar alınmasında yardımcı olacaktır.Accurate prognosis of cancer patients is important for optimizing treatment strategies, and designing clinical trials. This study was conducted to estimate the survival of the patients diagnosed with colon cancer using machine learning techniques based on classification. The study included clinical and genomic data of 454 colon cancer patients from the NCI "TCGA-COAD" project on the open access GDC portal. Clinical and genomic parameters that were found to be significantly associated with survival were used as risk groups. Analyzes were carried out with codes written in R language. Estimates were made using risk groups as class labels. Selected clinical and genomic parameters; was evaluated with four different algorithms. Model evaluation was performed by creating test data. The prediction model was transformed into AI-based CDSS (Clinical Decision Support System) using the web interface via Shiny. According to the results of the study; It was seen that the machine learning algorithm that predicted the most accurate survival was the Random Forest. In addition, it was seen that the use of all clinical and genomic data together increased the algorithm performance (76.2%). AI-based CDSS models that are focus on survival outcome in the field of oncology are important in terms of providing foresight for physicians and patients about whether it is worth applying the chemotherapy treatment which might seriously affect the patients. Developing and improving such systems will make the management of the disease easier and help make more accurate decisions for the patient.</p

Antosiyaninin Kolorektal Kanserin Biyolojik Davranışı Üzerine Etkisi

Cerrahi operasyon, radyoterapi ve kemoterapi kolorektal kanserin standart tedavi yöntemlerindendir. Bu tedavi yöntemleri kanserin türüne, evresine, moleküler karakteristiğine ve hastanın durumuna göre tek veya kombinasyon şeklinde uygulanabilir. Kemoterapötik tedaviler sitotoksik ajanlar ve biyolojik ajanlar olarak sınıflandırılıp hücre proliferasyonunu, apoptozu veya metastazı gibi çeşitli biyolojik ve biyokimyasal yolları hedeflerler. Fakat kanser hastaları uygulanan bu tedaviye karşı direnç gösterebilirler. ATP-bağlayıcı kaset proteinleri gibi taşıyıcı proteinlerin ekspresyonundaki artış, DNA tamir mekanizmalarının artışı, apoptozun inhibisyonu ve EMT'nin artışı tedaviye karşı gelişen ilaç direncinin başlıca sebepleri arasında gösterilebilir. Literatürde çok az çalışma kolorektal kanserde, artan ROS miktarının EMT'yi indükleyerek hücrenin ilaca karşı direnç geliştirdiğini göstermiştir. Bu çalışmanın amacı HCT-116 kolorektal kanseri hücre hattında oksaliplatine karşı oluşan kemoterapötik direncin sebep olduğu ROS artışının EMT oluşum sürecindeki etkisinin anti-oksidan ve anti-kanser özelliklere sahip olan siyanidin-3-O-glikozit (C3G) tarafından inhibisyonunun araştırılmasıdır. İlaç direnci geliştirme deneyi için hücreler oksaliplatine artan dozlarda maruz bırakıldı. Hücrelerin uygulanan dozda proliferasyon hızının ölüm hızından yüksek olduğu dozda direnç geliştirme deneyi sonlandırıldı. Dirençli hücrelerde artan ROS miktarı ROS Detection Assay Kit ile, EMT biyobelirteçleri qRT-PCR yöntemi ve immunofloresans boyama yöntemiyle, migratif özellikleri yara iyileşmesi yöntemiyle ve dirençli hücrede ilaca karşı azalan hassasiyet ise WST-1 proliferasyon ajanı ile belirlenmiştir. Oksaliplatin direnci geliştirildikten sonra HCT-116 ve HCT-116-ROx arasında ilaç direncinin geliştiğini kanıtlamak amacıyla karakterizasyon deneyleri yapıldı. Dirençli hücrenin migratif özelliği, vimentin ve N-kaderin miktarları parent hücreden daha fazla bulundu. Hücre içi ROS miktarı hem dirençli hem de C3G ile muamele edilen dirençli hücrelerde azalmıştır. Aynı zamanda dirençli hücrelerin oksaliplatine olan hassasiyeti azalmıştır. Deney aşamasında C3G ile muamele edilen dirençli hücrelerin migratif özelliği azalmış, epitelyal biyobelirteci olan E-kaderin miktarı artmış, vimentin ile N-kaderin miktarı azalmıştır. Sonuç olarak, oksaliplatin ilacına karşı gelişen ilaç direnci ROS ile doğrudan ilişkili olmadan EMT yolağı üzerinden gelişebileceği gösterilmiştir. Aynı zamanda C3G'nin EMT sürecini tersine çevirerek ilaç direnci oluşmasını engelleyebilecek bir molekül olarak kullanılabilirliği araştırıldı.Surgery, radiotherapy, and chemotherapy are standard treatment methods for colorectal cancer. These treatment methods can be applied alone or in combination depending on the type, stage, molecular characteristics of the cancer and the patient's condition. Chemotherapeutic treatments are classified as cytotoxic agents and biologic agents. Thus, they target various biological and biochemical pathways such as cell proliferation, apoptosis or metastasis. However, cancer patients may show resistance to this treatment. Increase in the expression of carrier proteins such as ATP-binding cassette proteins, increase in DNA repair mechanisms, inhibition of apoptosis and increase in EMT can be shown among the main causes of drug resistance to treatment. Few studies in the literature have shown that in colorectal cancer, the increased amount of ROS induces EMT, and the cell develops drug resistance. The aim of this study is to investigate the inhibition of the effect of the increase in ROS caused by the chemotherapeutic resistance to oxaliplatin in the colorectal cancer HCT-116 cell line on the EMT formation process by cyanidin-3-O-glycoside, which has anti-oxidant and anti-cancer properties. For the drug resistance development assay, cells were exposed to increasing doses of oxaliplatin. The resistance development experiment was terminated at the dose where the proliferation rate of the cells was higher than the death rate at the applied dose. The increased amount of ROS in resistant cells was determined by ROS Detection Assay Kit, EMT biomarkers were determined by qRT-PCR method and immunofluorescence staining method, their migratory properties were determined by wound healing method, and decreased sensitivity to the drug in resistant cells was determined by WST-1 proliferation agent. After the development of oxaliplatin resistance, characterization experiments were performed to prove that drug resistance developed between HCT-116 and HCT-116-ROx. The migratory feature of the resistant cell, vimentin and N-cadherin amounts were found to be higher than the parent cell. The amount of intracellular ROS was decreased in both resistant and C3G-treated resistant cells. At the same time, the sensitivity of resistant cells to oxaliplatin is decreased. In the experimental phase, the migration feature of resistant cells treated with C3G decreased, the amount of epithelial biomarker E-cadherin increased, and the amount of vimentin and N-cadherin decreased. In conclusion, we showed that drug resistance against oxaliplatin can develop via the EMT pathway without being directly related to ROS. We also demonstrated the usability of C3G as a molecule that can prevent drug resistance by reversing the EMT process.<br