Vėžinių ląstelių reakcijos į poveikį jonizuojančiąja spinduliuote įvertinimas: funkcinė ir genų saveikos tinklų analizė

Abstract

Baigiamojo magistro darbo metu tirtas kolorektalinio vėžio ląstelių atsakas į poveikį jonizuojančiąja spinduliuote (JS) vienkartinėmis bei frakcionuotomis dozėmis. Pasinaudojant svertine genų koekspresijos tinklo analize ištirti 31-os mikrogardelės duomenys ir nustatyta, kad po poveikio JS kolorektalinėse vėžinėse ląstelėse patikimai koekspresuojami ląstelės ciklo, imuninio atsako ir DNR pažaidų taisymo ontologinių procesų genai. Taip pat šiame darbe lyginti visuminiai genų raiškos pokyčiai po poveikio JS tarp laukinio tipo DLD ir vėžinių kamieninių DLD1 (iVKL-DLD1) ląstelių. Bioinformatinė analizė atskleidė, kad DLD1 ir iVKL-DLD1 ląstelių atsako į poveikį frakcionuota JS doze metu aktyvinami tie patys signaliniai keliai: ląstelės ciklo bei DNR pažaidų taisymo, tačiau skiriasi juose dalyvaujantys genai. Tiriant skirtingose modelinėse sistemose augintas DLD1 ir HT29 ląsteles, turinčias išveiklintus PARP12, PARP13 ar PARP14 genus, pastebėta, kad ląstelės, turinčios išveiklintą PARP13 ar PARP14 geną, yra jautresnės spinduliuotės poveikiui ir galėtų būti potencialiais priešvėžinės terapijos taikiniais.

The aim of this study was to analyse the response of colorectal cancer cells to ionizing radiation (IR) by single and fractionated doses. 31 microarray data were studied using weighted gene co-expression network analysis. It was determined that after exposure to IR, genes responsible for cell cycle, immune response and DNA damage repair, were significantly co-expressed in human colorectal cancer cells. Also, in this study, we compared wild type DLD1 and cancer stem DLD1 cells (iCSC-DLD1) whole-genome expression profiles after exposure to IR. Bioinformatical analysis revealed, that DLD1 and iCSC-DLD1 cell response to fractionated dose of IR is quite similar – the same signaling pathways are activated, but different genes are involved. While studying human colon carcinoma DLD1 and HT29 PARP9/12/13/14 knockout cell lines grown in different cell culture systems, it was determined that the PARP13 and PARP14 knockout HT29 and DLD1 cells are more radiosensitive than wild type cells, therefore, these genes could be used as potential anticancer targets.