| dc.date.accessioned |
2022-06-15T07:28:15Z |
|
| dc.date.available |
2023-06-15T21:00:20Z |
|
| dc.date.issued |
2022-06-15 |
|
| dc.identifier.uri |
http://hdl.handle.net/123456789/41321 |
|
| dc.title |
Mitochondrial activation as chemosensitizer in high-grade serous ovarian cancer |
en |
| ethesis.faculty |
Bio- ja ympäristötieteellinen tiedekunta |
fi |
| ethesis.faculty |
Faculty of Biological and Environmental Sciences |
en |
| ethesis.faculty |
Bio- och miljövetenskapliga fakulteten |
sv |
| ethesis.faculty.URI |
http://data.hulib.helsinki.fi/id/4d959249-d6aa-44fa-93ff-807dbf9ffaae |
|
| ethesis.university.URI |
http://data.hulib.helsinki.fi/id/50ae46d8-7ba9-4821-877c-c994c78b0d97 |
|
| ethesis.university |
Helsingin yliopisto |
fi |
| ethesis.university |
University of Helsinki |
en |
| ethesis.university |
Helsingfors universitet |
sv |
| dct.creator |
Asikainen, Virpi |
|
| dct.issued |
2022 |
|
| dct.abstract |
Kemoresistenssi on merkittävä tekijä korkea-asteisen seroosin munasarjasyövän (HGSOC) potilaiden kuolleisuudessa. Hoitovaste perinteiseen platinapohjaiseen kemoterapiaan on huono, ja tarve hoitovasteen parantamiselle on akuutti, sillä yli 50 % potilaista menehtyy 5 vuoden kuluessa diagnoosista. Mitokondrioiden aineenvaihdunta on noussut potentiaaliseksi terapiakohteeksi HGSOC:n hoidossa. Syövässä kohonneen mitokondrioiden oksidatiivisen fosforylaation (OXPHOS) kapasiteetin on raportoitu korreloivan paremman kemoterapiavasteen kanssa. Nikotiiniamidiadeniinidinukleotidi (NAD+) on keskeinen metabolinen kofaktori mitokondrioiden entsymaattisissa reaktioissa, mukaan lukien OXPHOS. NAD+-esiasteilla on osoitettu voitavan lisätä solunsisäistä NAD+-pitoisuutta ja siten tehostaa mitokondrioiden toimintaa. Joissakin syövissä NAD+ lisän avulla on aikaansaatu mitokondrioiden aktivaatio, hidastettu syövän etenemistä ja tehostettu kemoterapiavastetta. Näin ollen NAD+-lisä tarjoaa kiehtovan reitin syövän aineenvaihdunnan ja hoitovasteen muokkaamiseksi. HGSOC:ssa NAD+-aineenvaihdunta ja sen yhteys kasvainten metaboliseen profiiliin ymmärretään vielä huonosti. Myöskään mitokondrioiden aktivoinnin vaikutusta kemoterapiavasteeseen ei ole vielä tutkittu HGSOC:ssa.
Tämän tutkielman tarkoituksena oli arvioida NAD-metaboliittipitoisuutta ja sen yhteyttä OXPHOS:iin potilasperäisissä HGSOC-kasvaimissa. Tavoitteena oli myös tutkia, edistääkö in vitro NAD+-lisä mitokondrioiden toimintaa HGSOC-syöpäsoluilla, ja herkistääkö se vastaavasti soluja platinapohjaiselle hoidolle. Näin ollen, mittasin NAD-metaboliittipitoisuudet HGSOC-kasvaimissa ja kahdessa HGSOC-solulinjassa, OVCAR-5 ja COV318. Lisäksi arvioin NAD+-tehostuksen vaikutusta HGSOC-solujen OXPHOS:iin ja kemoterapiavasteeseen respirometria- ja solujen elinkelpoisuusmäärityksillä.
Tutkimustulokset osoittivat, että NAD-metaboliittien pitoisuudet HGSOC-kasvaimissa olivat muuttuneet, ja NAD-metaboliittien pelkistyneiden muotojen määrä oli lisääntynyt, johtaen näiden metaboliittien suhteen laskuun. Lisäksi NAD-metaboliittien pitoisuuksien muutokseen näytti vaikuttavan kasvainten anatominen sijainti ja OXPHOS-kapasiteetti. In vitro, HGSOC-solut erosivat toisistaan OXPHOS-kapasiteetiltaan, ja kemoterapiavaste korkeamman OXPHOS-kapasiteetin omaavalla solulinjalla oli tehostunut. NAD+-esiaste hoito lisäsi solunsisäistä NAD+-pitoisuutta ja mitokondrioiden toimintaa, ilman merkittävää vaikutusta solujen kemoterapiavasteeseen tai kasvuun.
Tutkielman johtopäätöksenä voidaan todeta, että löydökset muuttuneesta NAD+-metaboliasta HGSOC-kasvaimissa voivat tarjota uusia hoitokohteita sairauteen, jossa tällä hetkellä hoitovaste on heikko. Solukokeiden perusteella NAD+-lisä tehosti HGSOC-solulinjoissa OXPHOS-kapasiteettia ja mahdollisti syöpäsolujen metabolisen muokkauksen. NAD+-esiastehoidon ja mitokondrioiden aktivaation avulla matalamman OXPHOS-kapasiteetin omaavan solulinjan OXPHOS:ia saatiin muokattua korkeamman OXPHOS-kapasiteetin ja paremman kemoterapiavasteen omaavan solulinjan tasolle. Lyhyen hoitojakson aikana, muutosta kemoterapia vasteessa ei havaittu mitokondrioaktivaation jälkeen kummassakaan solulinjassa. Tutkielman havainnot ovat lisänneet ymmärrystä heikosti tunnetusta NAD+-aineenvaihdunnasta HGSOC:ssa. Lisäksi tutkielmani on osoittanut ensimmäistä kertaa alustavia todisteita siitä, että NAD+-metabolian tehostusta voitaisiin käyttää mitokondrioaktivaattorina ja työkaluna metaboliseen muokkaukseen HGSOC-soluissa, ja näin ollen se avaa kiehtovan lähestymistavan mitokondrioiden toiminnan ja kemoterapiavasteen tutkimiseen HGSOC:ssa. |
fi |
| dct.abstract |
Chemoresistance is a significant contributor to the lethality of high-grade serous ovarian cancer (HGSOC). Treatment response to traditional platinum-based chemotherapy is poor, and the need for improvement is urgent, as more than 50% of the patients pass within 5-years from diagnosis. Mitochondrial metabolism has emerged as a potential target in HGSOC, and enhanced capacity in mitochondrial oxidative phosphorylation (OXPHOS) has been shown to correlate with a better chemoresponse. The vital metabolic cofactor for mitochondrial enzymatic reactions, during e.g. OXPHOS, is nicotinamide adenine dinucleotide (NAD+). It is now well-established that NAD+ precursor supplementation can boost intracellular NAD+ content and, consequently, mitochondrial function. In cancer, NAD+ boosting shows mitochondrial activation mediated anticancer and chemosensitizing effects and presents an intriguing route to modulate cancer metabolism and treatment response. In HGSOC, NAD+ metabolism and its association with tumours’ metabolic profile is poorly understood. Also, the impact of mitochondrial activation on HGSOC chemoresponse remains unexplored.
This thesis aimed to evaluate patient-derived HGSOC tumour NAD metabolite content and its association with OXPHOS. Also, the aim was to explore whether in vitro NAD+ boosting promotes mitochondrial function and subsequently enhances chemosensitivity to platinum-based treatment. Thus, I measured the NAD metabolite concentrations in HGSOC tumours and two HGSOC cell lines, OVCAR-5 and COV318. The impact of NAD+ boosting on HGSOC cells OXPHOS and chemoresponse was assessed with respirometry and cell viability assays.
I found that the HGSOC tumours presented alterations in NAD metabolite content, with an increase in the reduced forms and a decrease in the metabolite redox ratios. Also, the change in the NAD metabolite seemed to be impacted by the tumours’ anatomical location and OXPHOS capacity. In vitro HGSOC cells differed in their OXPHOS capacity, with the OXPHOS-high cell line exhibiting enhanced sensitivity to chemotherapy. The NAD+ boosting increased intracellular NAD+ content and mitochondrial OXPHOS without impacting the cells’ chemoresponse or growth.
In conclusion, the altered NAD+ metabolism in HGSOC tumours presents potential target pathways for the disease with poor treatment response. The NAD+ boosting mediated metabolic modulation increased the OXPHOS capacity independently of the cell lines’ OXPHOS-status. In OXPHOS-low cells’ mitochondrial activation enhanced OXPHOS to the level of chemosensitive OXPHOS-high cells but did not alter the cell lines’ chemoresponse within a short-term treatment period. These observations have increased the understanding of NAD+ metabolism. Also, as a proof-of-principle, NAD+ boosting was presented as a tool for mitochondrial activation and metabolic modulation in HGSOC cells, opening an intriguing approach to explore HGSOC mitochondrial function and chemoresponse. |
en |
| dct.subject |
Ovarian cancer |
|
| dct.subject |
HGSOC |
|
| dct.subject |
NAD metabolites |
|
| dct.subject |
metabolic modulation |
|
| dct.subject |
chemoresponse |
|
| dct.subject |
cisplatin |
|
| ethesis.language.URI |
http://data.hulib.helsinki.fi/id/languages/eng |
|
| ethesis.language |
englanti |
fi |
| ethesis.language |
English |
en |
| ethesis.language |
engelska |
sv |
| ethesis.supervisor |
Eija Pirinen, Sini Pirnes-Karhu |
und |
| ethesis.thesistype |
pro gradu -tutkielmat |
fi |
| ethesis.thesistype |
master's thesis |
en |
| ethesis.thesistype |
pro gradu-avhandlingar |
sv |
| ethesis.thesistype.URI |
http://data.hulib.helsinki.fi/id/thesistypes/mastersthesis |
|
| dct.identifier.ethesis |
E-thesisID:cf42f381-f693-4d33-9d00-bb102204bf37 |
|
| ethesis-internal.timestamp.reviewStep |
2022-04-26 08:09:57:212 |
|
| ethesis.principalprofessor |
Pia Siljander |
und |
| dct.identifier.urn |
URN:NBN:fi:hulib-202206152496 |
|
| dct.alternative |
Mitokondrioiden aktivaatio kemoterapiavasteen tehostajana korkea-asteisessa seroosisessa munasarjasyövässä |
fi |
| ethesis.facultystudyline |
Molecular and Analytical Health Biosciences |
fi |
| ethesis.facultystudyline |
Molecular and Analytical Health Biosciences |
en |
| ethesis.facultystudyline |
Molecular and Analytical Health Biosciences |
sv |
| ethesis.facultystudyline.URI |
http://data.hulib.helsinki.fi/id/SH57_133 |
|
| ethesis.mastersdegreeprogram |
Genetiikan ja molekulaaristen biotieteiden maisteriohjelma |
fi |
| ethesis.mastersdegreeprogram |
Master's Programme in Genetics and Molecular Biosciences |
en |
| ethesis.mastersdegreeprogram |
Magisterprogrammet i genetik och molekylära biovetenskaper |
sv |
| ethesis.mastersdegreeprogram.URI |
http://data.hulib.helsinki.fi/id/MH57_003 |
|
