Investigation of anti-cancer effects of a palladium compound (PD(BPMA)(BARB).CL.H2O) in colorectal cancer lines

Abstract

Background and Objective: Colon cancer ranks as the third most prevalent form of cancer globally. An eminent issue that arises during and after the treatment procedure is the development of drug resistance in cancer cells, rendering them unresponsive to therapy. Therefore, it is crucial to develop novel therapeutic targets for colon cancer therapy by thoroughly investigating all molecular pathways associated with the disease. Recent studies have shown that some metal compounds have intriguing therapeutic benefits, making them potential candidates for medication development. Studies on colon cancer indicate that apoptosis often functions as a pathway for survival. Methods: This thesis research aimed to explore the anti-cancer and cytotoxic effects of the Palladium (II) compound [[Pd(bpma)(barb)]Cl.H2O] on human colon cancer cell lines (HCT-15, HCT-116, and HT 29). The impact of the Pd (II) compound on cell viability was assessed using the MTT viability assay. To ascertain the cellular process by which the substance induces cell death, we investigated the impact of oxidative stress on DNA, autophagy, and the annexin V pathways using the flow cytometry technique. The process of programmed cell death, known as apoptosis, was seen in cells using the Hoechst 33342/Propidium Iodide staining technique, with the use of a fluorescence microscope. Ultimately, the RT-qPCR technique was used to analyze the gene expression levels of a total of 82 genes that are linked to these pathways. Results and Conclusion: The study revealed that the Pd (II) compound led to enhanced anti apoptotic activity and apoptosis in the HCT-15 cell line. Given the prediction that the Pd (II) molecule has potential as a candidate for an anti-cancer therapy, it is believed that doing more in vivo trials will provide valuable guidance for both clinical applications and future cancer research investigations.

Arka Plan ve Amaç: Kolon kanseri, dünya çapında en yaygın görülen üçüncü kanser türüdür. Tedavi sürecinde ve sonrasında karşılaşılan en önemli sorun ise kanser hücrelerinin ilaçlara karşı direnç kazanarak tedaviye yanıt vermemeleridir. Bu nedenle kolon kanseri tedavisine yönelik olarak kanserin altında yatan moleküler tüm yolaklar incelenerek yeni terapötik hedeflerin belirlenmesinin oldukça önemli olduğu düşünülmektedir. Son yıllarda yapılan çalışmalar, bazı metal bileşiklerin umut verici etkilerinden dolayı tedavide ilaç adayı olarak kullanılabileceğini göstermektedir. Kolon kanseri üzerinde yapılan araştırmalar apoptozun genellikle bir hayatta kalma mekanizması olarak rol aldığını göstermektedir. Yöntemler: Bu nedenle bu tez çalışmasında, Palladyum (II) bileşiğinin [[Pd(bpma)(barb)]Cl.H2O] insan kolon kanseri hücre hatları (HCT-15, HCT-116 ve HT-29) üzerine anti kanser ve sitotoksik etkileri araştırılmıştır. Pd (II) bileşiğinin hücre canlılığı üzerine olan etkileri MTT canlılık testi ile belirlenmiştir. Bileşiğin sebep olduğu hücre ölümü mekanizmasının belirlenmesi amacıyla akım sitometri yöntemi kullanılarak oksidatif stres, DNA hasarı, otofaji, annexin V yolakları incelenmiştir. Hücrelerde apoptozun gerçekleştiği Hoechst 33342/Propidyum İyodür boyama yöntemi ile floresan mikroskopta gösterilmiştir. Son olarak tüm bu yolaklarla ilişkilendirilen toplamda 82 adet genin gen ekspresyon seviyeleri RT-qPCR metodu ile incelenmiştir. Sonuçlar ve Yorum: Sonuç olarak Pd (II) bileşiğinin HCT-15 hücre soyunda anti apoptotik aktivitenin artışına neden olduğu bulunmuştur. Pd (II) bileşiğinin yeni ve daha etkin bir tedavi seçeneği olarak anti kanser ilaç adayı olarak kullanılabileceği tahmini ile daha güncel çalışmaların yapılmasının hem klinik hem de ileride yapılacak yeni kanser çalışmalarında yol gösterici olacağı düşünülmektedir.