Elektroporasyon yöntemiyle melanoma tedavisinde kullanılan dakarbazinin sitotoksisitesinin arttırılması üzerine çalışmalar
Studies on the enhancing of cytotoxicides of dacarbazine used treatment of melanoma by electroporation method
Yazar: ALAADDİN COŞKUN
Danışman: PROF. DR. AYŞE GÜLNİHAL CANSEVEN KURŞUN
Gazi Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Biyofizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: Biyofizik = Biophysics

Özet:
Melanoma cilde rengini veren melanositlerden kaynaklı bir cilt kanseri türü olup halk sağlığı açısından ölümcül riskler barındıran bir hastalıktır. Tedavisinde; cerrahi olarak tümörün çıkarılması, kemoterapi, radyoterapi veya bu terapilerin kombinasyonları yer almaktadır. Erken teşhiste cerrahi müdahale etkili olabilirken, vücuda yayılım gösteren tümörlerin tedavisinde cerrahi yöntem yetersiz kalabilmekte ve radyoterapi gibi iyonlaştırıcı radyasyonun kullanıldığı tedavi yöntemi tercih edilmektedir. Ancak radyoterapinin çoğu zaman kullanımının sınırlı kalması hastaların kemoterapiye yönlendirilmesine neden olmaktadır. Bununla birlikte yüksek dozlarda kemoterapik ilaç kullanılması tedavi etkinliğini arttırsa da yan etkileri düşünüldüğünde tercih edilmemektedir. Tedavi yöntemlerinin bu şekilde kısıtlı olması yeni tedavi yöntemlerine acil olarak ihtiyaç doğurmaktadır. Elektroporasyon: yüksek şiddete ve kısa süreli elektrik pulsları uygulanan hücrelerin membranlarının geri dönüşümlü geçirgen hale getirilmesi ile DNA, RNA, ilaç vb. moleküllerin hücre içine alınmasını sağlayan bir yöntemdir. Bu tez çalışması kapsamında elektroporasyonla birlikte insan melanoma ve sağlıklı insan deri fibroblast hücrelerine uygulanan dakarbazinin sitotoksititesinin değişimi incelenmiştir. İnsan melanoma ve sağlıklı insan deri fibroblast hücrelerine 1 Hz tekrarlama frekansında 100 mikro saniye (µs) puls süresinde 0-2000 V/cm elektrik alan (E alan) uygulandı. Elektrik alan uygulanan gruplarda membran geçirgenliği (permeablizasyon) propidyum iyodür (PI) ile akım sitometri cihazında, hücre canlılık değişimleri MTT yöntemi kullanılarak Elisa okuyucuda ve floresan görüntüleri PI kullanılarak floresan mikroskopta incelendi. Yalnız elektroporasyon uygulanan gruplarda permeabilizasyonun ve hücre canlılığının en yüksek olduğu E alan değeri etkin alan değeri olarak belirlendi. Her iki hücre hattı için yalnız dakarbazin uygulanan gruplar için hücrelerin %50' sinin proliferasyonunu inhibe edebilecek konsantrasyon  değerleri ( IC50)  ve belirlenen etkin alan ile birlikte dakarbazin uygulanan grupların IC50 değerleri kıyaslandı. Deney sonuçlarından elektroporasyonla birlikte dakarbazin uygulanmasının sağlıklı insan deri fibroblast hücrelerinde yalnız ilaca kıyasla sitotoksisiteyi 2,43 kat, melanoma hücre hattında da ise 1,41 kat arttırdığı tespit edildi. Her iki hücre grubunda da elektroposyonun ilaç sitotoksisitesi üzerinde istatistiki açıdan önemli artışa sebep olduğu belirlendi.

Abstract:
Melanoma is a type of skin cancer originating from melanocytes that color the skin and is a disease that carries fatal risks in terms of public health. In treatment; taking place surgical removal of tumor, combinations of therapies including chemotherapy and radiotherapy. Surgical intervention may be effective in early diagnosis, however, surgical treatment may be inadequate for the treatment of tumors spreading to the body and such as radiotherapy used treatment with ionizing radiation is preferred. However, the limited use of radiotherapy often leads to the administration of chemotherapy in patients. Moreover, the use of chemotherapeutic drugs at high doses increases the effectiveness of the treatment, but is not preferred due to their side effects. Despite these limited treatment methods, new treatment methods are urgently needed. Electroporation is a method that allows transition of DNA, RNA, drugs and so on.  molecules through permeabilization temporary membranes of the cells with high high strength and short term electric pulses.  In this thesis study, the change of cytotoxicity of dacarbazine applied to human melanoma SKMEL-30 and healthy skin fibroblast cells with electroporation was investigated. Human melanoma SK-MEL-30 cells and healthy human skin fibroblast cells were exposed to electric field that is between 0-2000 V / cm, 1 Hz frequency of repetition and 100 microsecond (μs) pulse duration. Permeabilization of cells applied electric field were analyzed by using propidium iodide (PI) in flow cytometry, cell viability were analyzed by MTT assay analyzed in ELISA reader and by using propidium iodide (PI) fluorescence imaging with fluorescence microscopy. The effective electric field value was determined by measure of the highest level of permeability and cell viability in only electroporated group. IC50 values of groups of the only dacarbazine treated and IC50 of groups treated values of determined efective electric field with dacarbazine were compared for both cell lines. The results of the experiment showed that application of dacarbazine together with electroporation increased cytotoxicity by 2.43 fold in healthy human skin fibroblast cells and 1.41 fold in melanoma cell line. Electroporation was found to cause a increase of significant statistically in drug cytotoxicity in both groups of cells.