PAMAM modified porphyrin mediated photodynamic therapy effects on AGS stomach cancer cell lines: İn vitro study

Abstract

Mide kanserinin insidansı son yıllarda azalmasına rağmen halen kansere bağlı ölüm sebeblerinde ilk sıralarda yer almaktadır. Mide kanseri, dünyada erkeklerde 2., kadınlarda 4. en sık görülen kanserdir. 2013 yılı istatistiklerine göre 21.600 kadın ve erkeğe mide kanseri tanısı konması ve 10.900 ?ünün mide kanseri sebebiyle hayatlarının son bulması beklenmektedir.Mide kanserinin özgün semptomlarının olmaması ve risk faktörlerinin iyi tanımlanmaması erken tanıyı zorlaştırmaktadır, tanı sıklıkla ileri evrede konmaktadır. Günümüzde erken tanının mümkün olduğu durumlarda morbidite ve mortalitesi yüksek, aynı zamanda daha pahalı olan cerrahi müdahale yerine endoskopik tedavi yöntemleri tercih edilmeye başlamıştır. Özellikle lazer ile uygulanan ablasyon ve koagülasyon teknikleri, endoskopik mukozal rezeksiyon ve fotodinamik terapi gibi minimal invaziv yöntemlere yönelim artmıştır.Bu tez çalışmasında mide kanserinin fotodinamik terapi yöntemi ile tedavisi üzerine çalışıldı. Çalışma in vitro olarak Fatih Üniversitesi hücre kültürü laboratuvarı tarafından temin edilen AGS insan mide kanseri hücreleri üzerinden yürütülmüştür.Çalışmanın amacı Poliamido amin (PAMAM) modifikasyonu yapılmış protoporfirin IX (PpIX) molekülünün AGS mide kanseri hücre hatları üzerindeki fotodinamik terapi etkisinin gerçek zamanlı olarak araştırılmasıdır. PAMAM modifikasyonu oldukça yeni bir uygulamadır. PAMAM modifikasyonu molekülü dendrimer yapısına hapsederek hücre içine alımı kolaylaştırmaktadır. Modifikasyon sayesinde ajan özellikle hedef bölgede birikmekte ve çevre sağlıklı dokulara toksik etki oluşturmamaktadır.Hipotezimiz, denrimer yapının avantajını kullanarak ajanın tümör içine alımını kolaylaştırarak penetrasyon derinliğini arttırmaktır böylece fotodinamik terapinin etkinliğini en düzeye çıkarmaktır. Zaman değişken alınıp aynı güç değerinde, 5 farklı ajan konsantrasyonu denenerek optimum parametreler belirlenmeye çalışıldı. Gerçek zamanlı ölçümün avantajı olarak hücreler üzerine yapılan tüm işlemler aralıksız olarak kaydedildi. Böylece ilk an etkisini de gözlemlemek mümkün olmuştur.Deney sonuçları göstermektedir ki 50 mikromolar ve 75 mikromolar fotodinamik terapi uygulamamız için ideal doz konsantrasyonlarıdır. Aminleme basamakları arttıkça (P0, P1, P3, P4) porfirin molekülünün hücre yaşamsallığı üzerindeki FDT nin etkisini de arttığı böylece daha çok hücre ölümüne sebep olduğu görülmüştür.

Stomach cancer is one of the most common cancer related death cause, according to the estimations 21,600 women and men will diagnosed and 10,900 of them are expected to die because of stomach cancer in 2013.Early diagnosis of gastric cancer is somehow problematic, especially due to lack of specific symptoms and well defined risk factors. Recently use of endoscopic treatment procedure which take place of traditional surgical method outcomed in better survival rates. Currently laser ablation, photodynamic treatment, endoscopic mucosal resection and endoscopic stent application are the most common techniques.One of the trending treatment option, photodynamic theraphy, was focused on for stomach cancer in this thesis study. AGS human stomach cancer cells which was obtained from Fatih University Cell Culture Laboratory has been targeted for the treatment. Aim of this study is the real time analysis of photodynamic theraphy application on AGS stomach cancer lines with Poly(amido amine) (PAMAM) which confined in dendrimer structure. Using the photosensitizers which modified with PAMAM is fairly new application. PAMAM which confined in dendrimer structure of the molecule is enable to easily uptake in cells and this way it shows effects. Some photosensitezers which don?t target specific cell groups may show toxicant effect and can lead to transform healthy cells into cancer cells. We hypothesized that, dendrimer structures enable advantages and can penetrate in tumor tissue easily. Different energy doses with different drug concentrations have been tested on tumor cells and investigated by real time cell viability, apoptosis and invasion.Results from our experiments demonstrated that 50 micromolar and 75 micromolar are the best density amounts for PDT applications on in vitro AGS stomach cancer cell lines. Increasing the step of amination of molecule lead to cell death and increases the PDT effect. Poly(amido amine) can increase porphyrin uptake in cell more easily.