Yeni ftalosiyanin türevlerinin antikanser fotodinamik terapi etkinliğinin araştırılması
Investigation of anticancer photodynamic therapy efficacy of new phthalocyanine derivatives
Yazar: NAZLI SALIK
Danışman: PROF. DR. TAMER YAĞCI
Gebze Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Genetik = Genetics

Özet:
Fotodinamik tedavi (PDT), tekrarlayan kanserlerin tedavisi için umut verici bir terapötik yöntemdir. PDT, bir ışık kaynağı tarafından aktive edilen ve fotosensör olarak adlandırılan ışığa duyarlı bir molekülün kullanımına dayanmaktadır. 
İkinci nesil fotosensörlerden olan ftalosiyaninler(Pc) genellikle tümör dokusunda PDT'nin etkinliğini arttırmak için biyomoleküller ile konjuge edilmektedir.  Bu tez çalışması için Pc4a ve Pc5a olarak adlandırılan iki yeni aksiyal silisyum (IV) ftalosiyanin (Si(IV)Pc) sentezlendi. Bu ajanlar Si(IV)Pc'nin hücre-içi agregasyonunun engellenmesi ve kanser hücrelerini hedef alması için arjinin ile konjuge edilmiştir. Sentezlenen ftalosiyaninlerden Pc4a bir arjinin grup içerirken Pc5a ise iki arjinin grup içermektedir. Bu çalışma ile sentezlenen ftalosiyaninlerin serviks kanseri (HeLa), hepatosellüler karsinoma (HUH-7) ve meme kanseri (MCF-7) hücre hatları üzerindeki antikanser özelliklerinin fotosensör aracılı PDT terapisinde kullanımı için incelenmesi amaçlanmaktadır. Bu kapsamda, sentezlenen ftalosiyanin türevlerinin hücre proliferasyonu, hücre canlılığı, apoptoz, mitokondri potansiyeli ve DNA hasarı üzerine etkileri test edildi. Bunlara ek olarak, 10 µM Pc5a uygulanan hücrelerde kanser kök hücre ve EMT ile ilişkili genlerin ifadesi RT-qPCR ile araştırıldı. Tüm deneyler sırasında, farklı konsantrasyonlarda (0, 2.5, 5 ve10 µM)  Pc4a ve Pc5a ile inkübe edilmiş kanser hücreleri 680 nm dalga boyundaki güç kaynağı ile 2 J/cm2 olacak şekilde aydınlatıldı. Bu çalışmalar sonucunda elde edilen bulgulara göre Pc5a'nın Pc4a'ya göre HeLa, HuH-7 ve MCF-7 hücre hatlarında hücre proliferasyonunun, hücre canlılığının ve mitokondri potansiyelinin inhibe edilmesinde daha etkili olduğu tespit edilirken apoptoz ve DNA hasarını arttırdığı gösterilmiştir. Sonuç olarak, Pc5a diğer hücre hatlarına göre HeLa hücrelerinde daha etkili olup serviks kanserinin tedavisinde umut verici bir PDT ajanı olarak karşımızda durmaktadır.

Abstract:
Photodynamic therapy (PDT) is a promising therapeutic modality for the cure of recurrent cancers. PDT is based on the use of a light-sensitive molecule called photosensitizer, which is activated by a light source. 
In this master thesis, two new axial silicon (IV) phthalocyanines (Si(IV)Pc), Pc5a and Pc4a, were synthesized and these were conjugated with arginine to target cancer cells and reduce to agregation in the cell. Pc4a contains a single arginine group whereas Pc5a contains two arginine groups. Here, we aimed to investigate the anticancer activities of these photosensitizers mediated photodynamic therapy on human cervical cancer cell line (HeLa), hepatocellular carcinoma cell line (HuH-7) and breast cancer cell line (MCF-7). In this context, the effects of these agents on cell proliferation, cell cytoxicity, cell apoptosis, DNA damage and mitochondrial potential were tested. Furthermore, cancer stem cell and EMT related genes' expression level were evaluated after the treatment of cells with 10 µM of Pc5a by RT-qPCR. During the experiments, Cancer cells that pre-treated with Pc5a and Pc4a (0, 2.5, 5 and 10 µM) were illuminated with a light source (680 nm) at a power density of 2 J/cm2. Findings from this study showed that Pc5a is more effective than Pc4a in inhibiting the proliferation, cell viability and potential of mitochondria while increasing the apoptosis and DNA damage of HeLa, HuH-7 and MCF-7 cell lines. In conclusion, among the other cells, Pc5a is more effective on HeLa cells and a promising PDT agent for the therapy of cervix cancer.