Farklı meme kanseri hücre hatlarında yeni piperazin çevreli silisyum ftalosiyaninlerin fotodinamik terapi (PDT) etkinliğinin araştırılması

Abstract

Kanser, hücre proliferasyonu ve hücre ölümü arasındaki dengenin bozulduğu patolojik bir durumdur. Kadınlarda en sık görülen kanser türü meme kanseridir. Meme kanseri tedavisinde birçok farklı yöntemler kullanılsa da alternatif tedavi arayışları devam etmektedir. Tedavi yöntemlerinde, yan etkinin en az düzeyde olması ve sağlıklı hücrelere zarar vermeden tümöral hücrelerin hedeflenmesi istenilmektedir. Bu bağlamda ilgi gören alternatif yöntemlerden biri fotodinamik terapi (PDT)'dir. PDT, belirli bir dalga boyundaki ışık ile aktifleşen bir fotosensitizer molekül varlığında, reaktif oksijen türlerinden yararlanarak hücre ölümünün gerçekleştirilesini sağlar. Tezin amacı; yeni sentezlenen piperazin çevreli silisyum ftalosiyaninlerin MCF-7 ve MDA-MB-231 meme kanseri hücre hatları ile MCF-10A normal meme hücrelerinde PDT uygulaması aracılığıyla gelişmesi beklenen antiproliferatif etkinin ve apoptozun araştırılmasıdır. Bu bağlamda; çalışmada kullanılmak üzere sentezlenmiş dört adet fotosensitizer molekül (5a, 5b, 6a ve 6b) ilk kez MCF-7, MDA-MB-231 meme kanseri ve MCF-10A normal meme hücre hatlarında çalışıldı. Kullanılan hücre hatları üzerinde farklı dozlarda madde ve farklı yoğunluklarda ışık ile PDT denemeleri gerçekleştirilip etkin dozlar bulundu. PDT uygulaması ile hücrelerde oluşan ROS miktarı H2DCFDA boyama ile tespit edildi. Fotosensitizerlerin meme kanseri hücre hatlarındaki apoptotik etkileri akridin oranj/etidyum bromür boyama ile mikroskobik olarak teyit edildi. PDT uygulamasının ardından, Annexin V/7-AAD flow sitometrik boyama metodu ile apoptotik hücre popülasyonu kantitatif olarak tespit edildi. Metastatik hücre hatları olan MDA-MB-231 ve MCF-7 hücrelerinde PDT'nin hücre hareketine etkisi wound healing (yara iyileşme) deneyi ile belirlendi. Apoptotik belirteçler olan PARP1, kesilmiş PARP1 ve kaspaz-3 proteinlerinin ekspresyonlarındaki değişimler western blot yöntemi ile tespit edildi. Kullanılan fotosensitizerler ile gerçekleştirilen PDT'nin meme kanseri hücre hatlarındaki, hücre canlılık ve apoptotik analiz deneylerinde istatistiksel olarak anlamlı sonuçlar elde edildi. Dört fotosensitizerden iki tanesi (5a ve 5b) kullanılan hücre hatlarında kesilmiş PARP1 oluştururken diğer iki fotosensitizer (6a ve 6b) uygulandığında kesilmiş PARP1 protein ekspresyonu gözlenmedi. Elde edilen bulgulara göre, kullandığımız fotosensitizerlerin anti kanser çalışmalara aday olabileceği kanaatindeyiz.

Cancer is a pathological condition in which the balance between cell proliferation and cell death is destroyed. Brest cancer is the most common type of cancer in women. Although many methods are used in the treatment of breast cancer, alternative methods are still in search. In treatment methods, it is desirable to minimize side effects and to target tumor cells without damaging healthy cells. In this context, one of the alternative methods of interest is photodynamic therapy (PDT). PDT enables reactive oxygen species in the presence of a photosensitizer molecule activated by light of a certain wavelength, and thus cell death. The aim of thesis; investigate the antiproliferative effect and apoptosis of new piperazine substituted silicon phthalocyanines by way of PDT in the MCF-7, MDA-MB-231 breast cancer cell lines and MCF-10A normal breast cells. In this context; four photosensitizer molecules (5a, 5b, 6a and 6b) which synthesized for use in this study were first studied in MCF-7, MDA-MB-231 breast cancer and MCF-10A normal breast cell lines. On the cell lines used, PDT experiments with different doses of substance and different concentrations of light were performed and effective doses were found. The amount of ROS arising from PDT in cells were determined by H2DCFDA staining. The apoptotic effects of photosensitizers in breast cancer cell lines were microscopically confirmed by acridine orange/ethidium bromide staining. After PDT treatment, apoptotic cell population was quantitatively determined by Annexin V/7-AAD flow cytometric staining method. The effect of PDT on cell movement in the metastatic cell lines MDA-MB-231 and MCF-7 cells was determined by wound healing assay. Changes in expression of apoptotic markers PARP1, cleaved PARP1 and caspase-3 proteins were detected by western blot method. Statistically significant results were obtained in cell viability and apoptotic analysis experiments on breast cancer cell lines of PDT with the photosensitizers. Two of the four photosensitizers (5a and 5b) used produced cleaved PARP1 in the cell lines, while the other two photosensitizers (6a and 6b) didn't show cleaved PARP1 band. The result were evalueted statisticlly and in accordance with the literature. According to our data, we believe that the photosensitizers we use may be a potential drug candidate for anti cancer studies.