Date of Award

6-2021

Document Type

Thesis

Degree Name

Master of Science (MS)

Department

Biological Science

First Advisor

Dr. Yusra Al Dhaheri

Abstract

Metastatic breast cancer is the leading cause of cancer-related deaths among women worldwide. Triple-negative breast cancer (TNBC) is the most aggressive, accounting for 15-20% of all breast cancer cases. As TNBC cells lack the expression of hormone receptors estrogen receptors (ER) and progesterone receptors (PR) and human epidermal growth factor receptor 2 (HER2), TNBCs are unresponsive to hormonal therapy and often become highly resistant when exposed to standard chemotherapy, which has been identified as a major obstacle in TNBC treatment. Gum Arabic, a natural exudate produced from plants, is widely used traditionally for religious, cosmetics as well as medicinal purposes for ages. Although it is well reported for its biological activities and medical value, no studies have been carried out to assess its anticancer potential. In search of new and novel compounds to target TNBCs effectively and with less toxicity, this study aims to evaluate the anticancer activity of Gum Arabic extract (GAE) against breast cancer MDA-MB-231 cell line, a triple-negative human breast cancer cell line, and to elucidate the molecular targets underlying its mechanism of action. The results revealed that GAE inhibits cell proliferation in a concentration- and time-dependent manner. The antiproliferative effect of GAE was found to be linked to cell cycle arrest at the G1/S phase along with induction of apoptosis confirmed in the cells as suggested by caspase 3/7 activation and cleaved caspase 3 and cleaved PARP detection. Cell cycle inhibitory protein p21WAF1 was increased in GAE-treated cells compared to untreated cells while cyclin D1 and c-myc were downregulated. Furthermore, the study found that Wnt/β-catenin signalling was markedly inhibited and could induce loss of expression of the canonical Wnt-directed targets genes cyclin D1, c-myc, and survivin in MDA-MB-231 cells treated with GAE. In conclusion, GAE inhibits the proliferation of MDA-MD-231 breast cancer cells that is associated with the suppression of Wnt/β-catenin signalling suggesting that Gum Arabic could be a potential new chemotherapeutic agent against highly chemo resistant triple negative breast.

Comments

سرطان الثدي سريع الانتشار هو السبب الرئيسي للوفيات المرتبطة بالسرطان بين النساء في جميع أنحاء العالم سرطان الثدي الثلاثي السلبي (TNBC) هو الأكثر خطورة، حيث يمثل -15 20% من جميع حالات سرطان الثدي. نظرا لأن خلايا TNBC تفتقر إلى التعبير عن مستقبلات هرمون الاستروجين (ER) ومستقبلات البروجسترون (PR) ومستقبلات عامل نمو البشرة البشري 2 (HER2)، فإن TNBCs لا تستجيب للعلاج الهرموني وغالبا ما تصبح شديدة المقاومة عند تعرضها للعلاج الكيميائي المستخدم حاليا، والذي يمثل عقبة رئيسية في علاج ‏TNBC. يستخدم الصمغ العربي، وهو إفراز طبيعي ينتج من النباتات، على نطاق واسع للأغراض الدينية ومستحضرات التجميل وكذلك للأغراض الطبية منذ العصور. على الرغم من أنه تم دراسة أنشطته البيولوجية وقيمته الطبية، إلا أنه لم يتم إجراء دراسات لتقييم إمكاناته المضادة للسرطان. بحثا عن مركبات جديدة ومبتكرة لاستهداف TNBCs بشكل فعال وأقل سمية، تهدف هذه الدراسة إلى توضيح النشاط المضاد للسرطان لمستخلص الصمغ العربي (GAE) ضد سرطان الثدي 231-MDA-MB، وهي خلية سرطان الثدي البشري الثلاثية السلبية. لتوضيح الأهداف الجزيئية الكامنة وراء آلية عملها. أظهرت النتائج أن GAE يثبط تكاثر الخلايا بطريقة تعتمد على التركيز والوقت. أظهرت الدراسة ان التأثير المضاد للتكاثر لـ GAE مرتبطا يتوقف دورة الخلية في مرحلة G1 / S جنبا إلى جنب مع تحريض موت الخلايا المبرمج المؤكد في الخلايا كما هو مقترح بواسطة تنشيط 3/7 PARP 3 caspase caspase المشقوق. تمت زيادة البروتين المثبط لدورة الخلية p21WAFA في الخلايا المعالجة بـ GAE مقارنة بالخلايا غير المعالجة بينما تم تقليل تنظيم cyclin Dl و c-myc. علاوة على ذلك، أثبتت الدراسة أن إشارات ‏Wint / catenan الخلوية قد تم تشيطها بشكل ملحوظ ويمكن أن تؤدي إلى فقدان التعبير عن جينات الأهداف الموجهة لـ cyclin D1 Wnt و c-myc و survivin في خلايا -MDA-MB‏ 231 المعالجة بـ GAE. في الختام، يمنع GAE تكاثر خلايا سرطان الثدي 231-MDA-MD‏ المرتبط بقمع إشارات Wnt / B-calenin مما يشير إلى أن الصمغ العربي يمكن أن يكون عامل علاج کيميائي جديد محتمل ضد الثدي الثلاثي السلبي المقاوم للأدوية الكيميائية.

Download
COinS