Investigating the efficacy of MDK-inhibitor treatment in liposarcoma cell lines: Inhibition of MDK expression and sensitization to lower doxorubicin doses

Thumbnail Image

Files

master_Haltia_Liisa_2025.pdf (832.53 KB)

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

School of Science | Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.

Authors

Date

2025-09-24

Department

Major/Subject

Biomedical Engineering

Mcode

Degree programme

Master's Programme in Life Science Technologies

Language

en

Pages

45

Series

Abstract

Midkine (MDK) is a multifunctional protein involved in tumorigenesis: it protects cancer cells from chemotherapy and is thus a promising therapeutic target. Combining MDK inhibitors with chemotherapy may enhance treatment efficacy and reduce the treatment-related cardiotoxicity. This master’s Thesis addresses the expression of MDK protein in the cell lines of liposarcoma, a rare cancer type initiating from fat cells, and the role of drug targeting MDK in sensitizing cells to doxorubicin which is the first-line standard of care in systemic treatment of liposarcoma. The present study had the following goals: i) to evaluate the efficacy of MDK inhibitors (iMDK) in suppressing MDK expression in the cells and sensitizing the cells to doxorubicin, and ii) determining whether doxorubicin influences MDK expression in the cells. The cells and MDK inhibitor effects on them were studied with several methods ranging from cell culturing and counting to cell imaging, visualization, determining protein expression (SDS-PAGE, Western Blotting), and assessing cell viability. Cell viability assay was used to determine the concentration of the drug when cell viability was decreased by half (IC50 value) for iMDK and doxorubicin for each cell line. The combination treatment of doxorubicin (at IC25 and IC50) and iMDK (at IC50) did not significantly affect cell viability compared to doxorubicin alone in MLS1765-92 and MLS402-91 cell lines, but a statistically significant effect was obtained for SW872 cell line and approached significance for LPS141 (at IC25 doxorubicin + IC50 iMDK). MDK expression decreased in MLS cell lines with the combination treatment, increased in SW872 with doxorubicin, and showed no clear change in LPS141 cell line. In conclusion, liposarcoma subtypes differ in their response to drug combinations, and further research will be needed to understand, e.g., the diversity of patients’ genetic profiles in treatment responses. Furthermore, while iMDK provided promising results, to be used in clinical treatment its safety must be examined.

Midkiniini (MDK) on multifunktionaalinen proteiini, joka on osa tumorigeneesiä: se suojelee syöpäsoluja kemoterapialta ja on siten lupaava terapeuttinen kohde. MDK-inhibiittorien yhdistäminen kemoterapiaan voisi parantaaa hoidon tehokkuutta ja vähentää hoitoihin liittyvää sydäntoksisuutta. Tämä diplomityö käsittelee MDK-ekspressiota eräissä liposarkoomasolulinjoissa. Liposarkooma on harvinainen syöpätyyppi, joka alkaa rasvasoluista. Lisäksi tutkielma käsittelee MDK:in tehoa syöpäsolujen herkistämiseksi doksorubisiinille, joka on liposarkooman systeemisen hoidon ensilinjan vakiohoito. Tällä tutkimuksella oli seuraavat tavoitteet: i) arvioida MDK-inhibiittoria MDK-ekspression pienentämisessä ja solujen herkistämisessä doksorubisiinille ja ii) määrittää, vaikuttaako doksorubisiini solujen MDK-ekspressioon. Soluja ja MDK-inhibiittorin vaikutusta niihin tutkittiin useilla metodeilla, kuten soluviljelyllä, solulaskennalla, solujen kuvaamisella, proteiiniekspression määrityksellä (SDS-PAGE ja Western Blotting) ja soluviabiliteettimäärityksellä. Soluviabiliteettimääritystä käytettiin määrittämään se lääkeaineen konsentraatiotaso, jolla soluviabiliteetti on laskenut puoleen (IC50-arvo) doksorubisiinille ja iMDK:lle jokaisen solulinjan osalta. Työssä tutkittiin useaa liposarkoomasolulinjaa, joissa on MDK-ekspressiota (MLS1765-92, MLS402-91, SW872 ja LPS141). Yhdistelmähoito doksorubisiinilla (IC25- ja IC50-arvoilla) ja iMDK:lla (IC50-arvolla) ei vaikuttanut merkittävästi soluviabiliteettiin verrattuna doksorubisiiniin yksinään MLS1765-92 ja MLS402-91 solulinjoissa, mutta havaittu vaikutus oli tilastollisesti merkittävä SW872-solulinjassa ja lähes merkittävä LPS141-solulinjassa (IC25-taso doksorubisiinista ja IC50 iMDK:sta). MDK-ekspressio pieneni MLS-solulinjoissa yhdistelmähoidolla, kasvoi SW872-solulinjassa doksorubisiinilla, mutta ei muuttunut olennaisesti LPS141-solulinjassa. Yhteenvetona liposarkooma-alatyypit reagoivat eri tavoin lääkekonsentraatioihin. Jatkotutkimusta tarvitaan geneettisten profiilien ja hoitovasteen yhteyksistä sekä MDK:n lupaavien, mutta turvallisuustutkimusta vaativien tulosten vuoksi.

Description

Supervisor

Renvall, Hanna

Thesis advisor

Sihto, Harri

Keywords

cancer treatments, drug resistance, liposarcoma, doxorubicin, midkine, midkine inhibitor

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-202510208326

Collections

[dipl] Perustieteiden korkeakoulu / SCI