Akut Miyeloid Lösemide SYK Enziminin Hedeflenmesi: Bi 1002494'ün In Silico İlaç Yeniden Konumlandırımı ve İşlevsel Doğrulaması

Abstract

Akut miyeloid lösemi (AML), kemik iliğindeki miyeloid hücrelerin denetimsiz biçimde büyümesi ve çoğalmasıyla tanımlanan bir kan kanseri türüdür. Sağaltım için radyoterapi gibi yöntemlere başvurulsa da bunların sınırlı başarı oranlarına iye olması, başka hedefe yönelik sağaltım çalışmalarını zorunlu kılmaktadır. AML ile ilişkili olduğu bilinen dalak tirozin kinaz (Syk) enzimi hücre içi sinyal iletiminde önemli bir enzimdir. Syk'de oluşabilecek bozukluklar, AML'nin ortaya çıkması üzerinde oldukça etkilidir. Bu nedenle Syk odaklı kullanılan inhibitörler AML açısından umut vericidir. Çalışmada opnMe veri tabanındaki aday molekül üzerinde in silico moleküler kenetleme gerçekleştirilmiş ve yüksek bağlanma eğilimi gösteren 'BI 1002494' Syk inhibitörü seçilerek, hedefe yönelik bir 'ilaç yeniden konumlandırma' gerçekleştirilmiştir. Syk'nin katalitik bölgesi, Escherichia coli bakterilerinde rekombinant olarak üretilmiş ve His-işaretli Ni-NTA afinite kromatografi yöntemi ile katalitik bölge saflaştırılmıştır. Saflaştırılan proteinin varlığı Western Blot (WB) yöntemiyle doğrulanmış ve Termal Kayma Deneyi (TSA) ile inhibitörün protein üzerindeki moleküler düzeyde etkileri araştırılmıştır. Hücresel etkinlik tespiti için, MOLM-13 ve K562 hücre hatlarında MTT sitotoksisite deneyleri gerçekleştirilmiş, BI 1002494'ün hücre çoğalmasını baskıladığı, elde edilen verilerin FDA onaylı Syk inhibitörü R406 ile benzer düzeylerde olduğu gözlemlenmiştir. Sonuçlar, BI 1002494'ün AML'ye karşı olası sağaltıcı bir Syk inhibitörü olduğunu göstermektedir. Bu çalışma, ilaç yeniden konumlandırma kapsamında hedefe odaklı, bilgisayar tabanlı sağaltım yaklaşımlarına değerli katkılar sunmaktadır.

Acute myeloid leukemia (AML) is a blood cancer type characterized by the uncontrolled growth and proliferation of myeloid cells in the bone marrow. Although methods such as radiotherapy are used for treatment, limited success rates necessitate other targeted treatment studies. The spleen tyrosine kinase (Syk) enzyme, known to be associated with AML, is an enzyme important in intracellular signaling. Disorders that may occur in Syk are highly effective in the AML emergence. Therefore, inhibitors focusing on Syk are promising for AML. In the study, in silico molecular docking was performed on a candidate molecules in the opnMe database, Syk inhibitor 'BI 1002494', showing high binding affinity, was selected, and a targeted 'drug repurposing' was performed for Syk. The catalytic domain of Syk was produced by recombinant methods using Escherichia coli bacteria, the catalytic domain was purified by His-tag Ni-NTA affinity chromatography method and the presence of the purified protein was confirmed by Western Blot (WB) method, and Thermal Shift Assay (TSA) experiments were performed to investigate the effects of the inhibitor on the protein at the molecular level. For the cellular activity, MTT cytotoxicity assays were performed on MOLM-13 and K562 cell lines and it was observed that BI 1002494 suppressed cell proliferation, and the acquired data were similar to the FDA-approved drug R406. The results indicate that BI 1002494 is a potential therapeutic Syk inhibitor against AML. This study provides valuable contributions to targeted, in silico therapeutic approaches in the drug repurposing context.