Tetra nitro (Zn) fitalosiyaninin MCF-7 hücreler üzerine etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of tetra nitro (Zn) phthalocyanine on MCF-7 cells
Yazar: MEHMET COŞKUN
Danışman: PROF. DR. BİRGÜL MAZMANCI
Mersin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Kanser günümüzdeki en çok ölüme neden olan hastalıklar listesinde en üst sıralarda yer almaktadır. Kanser tedavisinde uygulanan kemoterapi, radyoterapi gibi yöntemler yan etkilerinden dolayı hastaların yaşam kalitesini düşürmektedir.  Fotodinamik terapi (FDT) bu yan etkileri içermeyen yenilikçi bir tedavi yöntemidir. FDT özel dalga boyundaki ışık ile uyarılan fotosensörlerin (Fs) aktivasyonu sonucu reaktif oksijen ürünlerini oluşması ve bunun sonucunda da Fs'lerin içinde bulunduğu hücreye geri dönüşümsüz şekilde hasar vermesi prensibine dayanmaktadır. 
Bu çalışmada merkezinde çinko (Zn) bulunan tetra nitro çinko fitalosiyanin (4-nitro ZnPc) sentezlenerek, meme kanseri hücre hattı (MCF-7) üzerindeki sitotoksik ve genotoksik etkileri araştırılmıştır. Meme kanseri hücre hattı, sentezlenen 4-nitro ZnPc'nin 1, 5, 10, 20, 30 ve 40 M'lık dozlarıyla muamele edilmiştir. Hücrelerdeki Fs aktivasyonu için hücreler ışığa maruz burakılmış, daha sonra 12, 24, 36, 48, 60 ve 72. saatlerdeki sitotoksik etkileri xCELLigence sistemi ile belirlenmiştir. Genotoksik etkilerin belirlenmesi için MCF-7 hücreleri 4-nitro ZnPc'nin 10, 20, 30 ve 40 M'lık 4 dozu ile muamele edilmiştir. Hücrelerdeki FS aktivasyonu için ışığa maruz bırakma sonrası 12, 24, 36 ve 48. saatlerdeki 8-OHdG miktarı tayini yapılmıştır. 
Sitotoksik testler sonrası uygulanan dozların her birinin sitotoksik etki göstererek cell index'i azalttığı gözlenmiş, doz ve süre arasındaki etkileşim istatistiksel olarak anlamlı bulunmuştur. 4-nitro ZnPc dozlarının MCF-7 hücrelerine uygulanarak, ışıkla uyarılmasından sonra en etkili olan 40 μM'lık 4-nitro ZnPc dozunun 12. saatteki canlılık yüzdesinin %19.54 ve 24. saatteki canlılık yüzdesinin %16.61 olduğu tespit edilmiştir. Doz ve sürenin artışına bağlı olarak 4-nitro ZnPc'nin sitotoksik etkisinin arttığı belirlenmiştir. 
Genotoksik çalışmalarda elde edilen verilere göre ışığa maruziyet sonrası 12. saatte en yüksek genotoksik etkinin 2,76 ± 0,15 ng/mL'lik 8-OHdG seviyesi ile 40 μM'lık dozda olduğu belirlenmiştir. 24. saatte 20 μM'lık dozun 2,73 ± 0,13 ng/mL'lik 8-OHdG seviyesi ile en fazla genotoksik etkiye sahip doz grubu olduğu görülmüştür.
Sonuç olarak; 4-nitro ZnPc'nin MCF-7 hücrelerde sitotoksik etki gösterdiği tespit edilmiştir. Genotoksik etki sonuçlarına göre sitotoksik etki mekanizmasında oksidatif DNA hasarının rol oynadığı belirlenmiştir.

Abstract:
Cancer is at the top of the list of diseases that cause the most deaths today. Methods such as chemotherapy and radiotherapy used in cancer treatment reduce the quality of life of patients due to their side effects. Photodynamic therapy (FDT) is an innovative treatment method that does not contain these side effects. FDT is based on the principle that reactive oxygen products are formed as a result of the activation of photosensors (Fs) excited by light of a special wavelength, and as a result, Fs irreversibly damage the cell it is in.
In this study, tetra nitro zinc phthalocyanine (4-nitro ZnPc) with zinc (Zn) in its center was synthesized and its cytotoxic and genotoxic effects on breast cancer cell line (MCF-7) were investigated. The breast cancer cell line was treated with 1, 5, 10, 20, 30 and 40 µM doses of synthesized 4-nitro ZnPc. The cells were exposed to light for the activation of Fs in the cells, and then their cytotoxic effects at 12, 24, 36, 48, 60 and 72 hours were determined by the xCELLigence system. To determine the genotoxic effects, MCF-7 cells were treated with 4 doses of 10, 20, 30 and 40 µM of 4-nitro ZnPc. For FS activation in cells, the amount of 8-OHdG was determined at 12, 24, 36 and 48 hours after exposure to light.
It was observed that each of the doses administered after cytotoxic tests decreased the cell index by showing a cytotoxic effect, and the interaction between dose and time was statistically significant. It was determined that the most effective 40 μM dose of 4-nitro ZnPc, after application of 4-nitro ZnPc doses to MCF-7 cells, was 19.54% viable at the 12th hour and 16.61% at the 24th hour. It was determined that the cytotoxic effect of 4-nitro ZnPc increased depending on the increase in dose and time.
According to the data obtained in genotoxic studies, it was determined that the highest genotoxic effect at the 12th hour after exposure to light was at a dose of 40 μM with a level of 8-OHdG of 2.76 ± 0.15 ng/mL. It was observed that the 20 μM dose at the 24th hour was the dose group with the highest genotoxic effect with a level of 8-OHdG of 2.73 ± 0.13 ng/mL.
In conclusion; It has been determined that 4-nitro ZnPc has a cytotoxic effect on MCF-7 cells. According to the genotoxic effect results, it was determined that oxidative DNA damage played a role in the cytotoxic effect mechanism.