Photodynamic therapy activities of phthalocyanines on cancer
Ftalosiyanin moleküllerinin kanser üzerindeki fotodinamik tedavi etkileri
- Tez No: 646059
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÖZGE CAN, DR. MÜGE SERHATLI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Acıbadem Mehmet Ali Aydınlar Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Medikal Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyoteknoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 178
Özet
Kanser, dünyada ölüme en çok sebebiyet veren hastalıklardan bir tanesidir. Kanser tedavisi için farklı yaklaşımlar söz konusudur. Fotodinamik tedavi, radyoterapi ve cerrahi yöntemlerinden daha az invaziv olması, ayrıca hücreyi kemoterapötik ilaçlara ve iyonlaştırıcı radyasyona dirençli hale getiren mekanizmaları elimine edebilmesi, kıyasla ucuz bir tedavi yöntemi olması gibi pek çok avantaja sahip olmasından dolayı ümit vaat eden kanser tedavilerinden biridir. Fotodinamik tedavi temelde, enerjisini / fotonunu yakındaki moleküler oksijene aktaran ışığa duyarlılaştırıcı bir molekülün belirli dalga boyunda ışık ile uyarılmasına dayanır. Bu mekanizma, zararlı singlet oksijenin ve reaktif oksijen parçacıklarının oluşumuna neden olarak hücresel hasara yol açar. Ftalosiyanin molekülleri sentetik makrosiklik kimyasal bileşiklerdir. Absorpsiyon spektrum karakteristikleri ve hücresel hasara yol açan singlet oksijeni oluşturmak için gerekli olan enerjiyi üretebilme kapasiteleri sayesinde, fotodinamik tedavide bir ışığa duyarlılaştırıcı madde olarak kullanılabilmektedirler. Bu tez çalışmasında, dokuz tane özel olarak sentezlenmiş simetrik yapıda olan suda çözünür ftalosiyanin molekülünün in vitro fotodinamik tedavi etkileri birçok açıdan incelenmiştir. Floresan özellikleri olan bu moleküller, bu özellikleri kullanılarak, hücrelere bağlanma kapasiteleri, floresan başka bir madde ile boyanmaya gerek duyulmaksızın akış sitometrisinin uygun kanalları ile gösterilmiştir. Moleküllerin biyouyumluluğu, fare fibroblast L929 hücreleri üzerinde çalışılmıştır. Moleküllerin biyouyumluluğunun gösterilmesinden sonra, ilk önce PDT çalışmaları için kullanılacak toksik olmayan konsantrasyon aralığının belirlenmesi için karanlıkta sitotoksisite deneyleri yapılmıştır. Belirlenen uygun Pc konsantrasyonu ve ışık dozunda, farklı kanser hücre hatlarında fotodinamik tedavi uygulaması gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, fotodinamik tedavi kaynaklı hücresel hasarın, reaktif 4 oksijen parçacıklarının oluşumu ile tetiklenip tetiklenmediğini göstermek amacıyla, her tedavi grubu için oksidatif stres değerlendirilmesi yapılmıştır. Çalışmada kullanılan tüm moleküllerin biyouyumlu oldukları, hücresel alım özelliklerine sahip oldukları, karanlıkta sitotoksisitelerinin bulunmadığı gösterilmiştir. Ayrıca, merkez metali bulundurmayan morfolinil gruplu ftalosiyanin molekülü olan HQH2Pc molekülü hariç her molekül, fotodinamik tedaviye bağlı hücre ölümüne neden olmuştur ve bu hücre ölümünün reaktif oksijen parçacığı üretimine bağlı olduğu gösterilmiştir. En yüksek PDT etkisi, tükürük bezi karsinom hücrelerinde ve katyonik çinko ftalosiyanin molekülü olan EH1 molekülünde belirlenmiştir. Sonuç olarak, bu moleküller ileri çalışmalar için fotodinamik tedavide ışığa duyarlılaştırıcı ajanlar olarak kullanılabilecek güçlü adaylardır.
Özet (Çeviri)
Cancer is one of the most death-causing health problems in the world. There are many treatment approaches to cure this disease. Photodynamic therapy is one of the most promising cancer treatments since their advantages including being less invasive than radiotherapy, surgery, and have the ability to bypass the mechanisms that make the cell resistant to chemotherapeutic drugs and ionizing radiation. Photodynamic therapy is based on light excitation of a photosensitizer molecule that transfers its energy/photon to nearby molecular oxygen. This mechanism leads to the formation of harmful singlet oxygen and reactive oxygen species, by the way, cellular damage. Phthalocyanine molecules, synthetic macrocyclic chemical compounds with absorption spectrum and fluorescent characteristic and capability to create energy to form singlet oxygen that leads to cellular death by triggering mechanisms within the cell, are suitable to be used in photodynamic therapy as a photosensitizer agent. In this thesis, in-vitro photodynamic therapy effects of nine specifically synthesized tetra-substituted symmetric water-soluble phthalocyanine molecules were investigated in many terms. By using their self-fluorescent features, cellular uptake of the molecules was revealed through proper channels of flow cytometry without any need to label the phthalocyanine molecules. Biocompatibility of the molecules was studied on mouse L929 cell line considering prescription of International Organization for Standardization, ISO10993. After revealing biocompatibility of the molecules, firstly dark cytotoxicity experiments were carried out to determine the non-toxic concentration range to be used for PDT studies. Among different light fluence, proper light fluence was determined, by the way, at the proper Pc concentrations and light fluence, in-vitro photodynamic therapy was applied on different cancer cell lines, salivary gland carcinoma, pharynx carcinoma, colorectal adenocarcinoma, and breast carcinoma. Further, whether the PDT-mediated cellular damage is triggered through reactive oxygen species formation or not, for each treatment group, oxidative stress was evaluated. It has been shown that all the molecules used in the study are biocompatible, have cellular uptake properties, do not have cytotoxicity in the dark. Moreover, each phthalocyanine molecule except non-metallo phthalocyanine with morpholinyl moieties, HQH2Pc, causes significant cell death due to photodynamic therapy and this cell death is related to ROS production. The highest PDT effect was determined in the salivary gland carcinoma cells and in the cationic zinc phthalocyanine, EH1. In conclusion, these molecules are powerful candidates that can be used as photosensitizer agents in photodynamic therapy for further studies.
Benzer Tezler
- 2-morfolinoetoksi grupları taşıyan non-periferal tetrasübstitüye ftalosiyaninlerin sentezi, karakterizasyonu ve biyolojik özelliklerinin incelenmesi
Synthesis, characterization and investigation of biological properties of non-periferally tetrasubstituted novel phthalocyanines with 2-morpholinoethoxy groups
SEVGİCAN TUNCER
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYFER KALKAN BURAT
- Suda çözünür ftalosiyanin bileşiklerinin sentezi, biyolojik ve fotodinamik özelliklerinin incelenmesi
Synthesis, biological and photodynamic properties of water soluble phthalocyanine compounds
NAGİHAN KOCAAĞA
- Tümörde spesifik olarak etkinleşecek disülfit köprülü dimerik tetrapirolik fotosensitizerlerin sentezi ve biyolojik aktivitelerinin incelenmesi
Investigation of synthesis and biological activities of dissulfite bridge dimertieth tetrapyrolic photosensitives which are specifically effecting the tumor
ASİYE YURTTAŞ
Doktora
Türkçe
2017
BiyokimyaMarmara ÜniversitesiTıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET SÜHA YALÇIN
- Non periferal konumlarda florlu gruplar içeren tetra-sübstitüe ftalosiyaninlerin sentezi, fotofizikokimyasal ve biyolojik özelliklerinin incelenmesi
Synthesis and investigation of photophysicochemical and biological activities of tetra substituted phthalocyanines containing fluorinated moieties on non-peripheral positions
ÇETİN ÇELİK
- Kobalt ftalosiyanin ve kobaltoksim komplekslerinin fotokimyasal ve elektrokimyasal incelenmesi
Photochemical and electrochemical investigation of cobalt phtalocynanine – cobaltoximes complexes
AYKUT DEMİR