Yeni sentezlenmiş ışığa duyarlı maddeler (fotosensitayzırlar) kullanarak uygulanan fotodinamik terapinin serviks epitelyal karsinoma ve mezotelyoma hücrelerine etkisi

Abstract

Fotodinamik terapi (Photodynamic Therapy-PDT), seçici olarak hedefdokuda biriken ısıga duyarlı maddenin (Photosensitizer-PS), PS'nin emilimspektrumu ile uyusan, uygun dalga boyundaki görünür ısıga maruz bırakılmasıprensibine dayanır. Moleküler oksijen varlıgında, PS'nin ısık ile aktive olmasısonucunda olusan serbest radikaller ve singlet oksijen, lipit, protein ve nükleik asitlergibi bir çok biyolojik molekülle etkileserek, kanser hücrelerini tahrip eder.PDT'de kullanılan ilk PS'ler, hematoporfirin türevleri (HematoporphyrinDerivative-HPD)'rinin bazı dezavantajları, aralarında fitalosiyanin (Phthalocyanine-Pc)'lerin de bulundugu ikinci nesil PS'lerin sentezlenmesine neden olmustur.Fotokimyasal ve fotofiziksel özellikleri nedeni ile Pc'ler, PDT'de kullanılmapotansiyeli olan moleküllerdir.Tez çalısmasında, Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü, Kimya Bölümü'ndesentezlenen bes farklı Pc molekülünün (PcA, PcB, PcC, PcD ve PcE) kullanıldıgıPDT'nin, serviks epitelyal karsinoma hücreleri (HeLa hücreleri) ve mezotelyomahücreleri (SPC111, SPC212 hücreleri) üzerindeki fototoksik etkisi incelenmistir.Farklı ısık enerjilerinin ve farklı Pc konsantrasyonlarının kullanıldıgı PDTuygulamaları ardından yapılan hücre canlılıgı deneyleri sonucunda, kullanılanPc'lerin karanlıkta sitotoksik etki göstermedigi görülmüstür. PcA, PcB ve PcC'ninkullanıldıgı PDT uygulamaları sonucunda HeLa hücrelerinin % 90'ının canlılıgınıkaybettigi tespit edilmis iken, PcD ve PcE'nin fototoksik etki olusturmadıgıbelirlenmistir. Mezotelyoma hücreleri üzerindeki hücre canlılıgı analizleri sonucundaise, SPC212 hücrelerinin PDT`ye duyarlılıgının HeLa hücrelerinden az, SPC111hücrelerinden ise fazla oldugunu ortaya çıkmıstır.vPDT ardından apoptozis tayininde ise flow sitometri kullanılmıstır. Hücre içiaktif kaspazın tespitinin amaçlandıgı yöntemde, yüksek fotodinamik aktivitegösterdigi tespit edilen PcB'nin kullanıldıgı PDT'nin, HeLa hücrelerinde apoptozisitetikledigi görülmüstür.

Photodynamic therapy (PDT) based on the activation of photosensitizer (Pc),that have been localized in target tissues. For PDT, a combination of aphotosensitizing drug and light in the presence of molecular oxygen generate freeradicals and singlet oxygen which react with biologic molecules such as lipids,proteins and nucleic acids and cause tissue destruction.The first Pcs for PDT were hematoporphyrin derivatives (HPDs). Somedisadvantages of HPD photosensitizers caused to synthesis of second generation PSssuch as phthalocyanines (Pcs). Due to their photochemical and photophysicalproperties, Pcs are useful molecules for PDT applications.In this study, phototoxic effects of five different novel Pc molecules (PcA,PcB, PcC, PcD, PcE) on cervix epithelial carcinoma cells (HeLa cells) andmesothelioma cells (SPC111, SPC212 cells) were investigated. The Pcs weresyhthesized in Chemistry Department of Gebze Institute of Technology. Cellviability studies demonstrated that the Pcs are not cytotoxic in dark. Furthermore,PDT applications which were carried using different concentrations of Pcs anddifferent energies of light showed that PcD and PcE do not display phototoxic abilitywhile PcA, PcB and PcC can kill even 90 % of the HeLa cell population. Inaddition, experiments shown that SPC111 mesothelioma cell lines are more resistantto PDT applications from SPC212 cells. Between the cell lines used in this study,HeLa cells were found more sensitive to destruction by PDT.For apoptosis detection studies, PcB was used as photosensitizing agentdepending on its excellent photodynamic activity which were arised in in vitro cellviability studies. Flow cytometry was used in detection of intracellular caspasesviwhich are indicators of apoptosis. The analysis shown that apoptosis is a death modefor HeLa cells, which have been incubated with PcB and irradiated.