İndosiyanin yeşili tabanlı fotodinamik terapinin MIAPaCa-2 pankreas tümör hücreleri üzerindeki etkilerinin araştırılması
Investigation of indocynanine green mediated photodynamic therapy effects on MIAPaCa-2 pancreatic tumor cells
Yazar: AYŞENUR KİRİŞ
Danışman: PROF. DR. FIRAT KAÇAR
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Biyomedikal Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: Biyofizik = Biophysics ; Biyomühendislik = Bioengineering ; Onkoloji = Oncology
Dizin: Pankreas = Pancreas

Özet:
Fotodinamik terapi, moleküler oksijen varlığında toksik olmayan bir fotoduyarlı madde ve o maddenin absorbe ettiği dalga boyundaki bir ışık kaynağı ile uyarılmasıyla meydana fotokimyasal reaksiyonlara dayanan, Amerikan Gıda ve İlaç Dairesi tarafından klinik onaylı bir kanser tedavi metodudur. Fotokimyasal reaksiyonlar sonucu direk hücresel, vasküler ve/veya immünolojik bir cevap oluşturularak tümör yıkımı sağlanır.
Fotodinamik terapi düşük toksititede, tekrarlanabilir, düşük maliyetli ve fotoduyarlı maddelerin malign kanser hücrelerinde seçici olarak birikmeleri ile minimal çevre doku harabiyetine sebep olan bir tedavi yöntemidir.
Bu tez çalışmasında 785 nanometrede ışıma yapan bir lazer ile indosiyanin yeşili molekülleri uyarılarak MIA PaCa-2 insan pankreatik kanser hücrelerinde fotodinamik terapinin hücresel sitotoksik ve apoptotik etkileri araştırılmıştır. Kontrol olarak MRC-5 normal akciğer hücre hattı kullanılmıştır. İndosiyanin yeşili molekülünün 6 farklı konsantrasyonda doz bağımlı sitotoksik etkisi WST-1 hücre proliferasyon testi ile analiz edilmiştir. Canlılık üzerine toksik etki göstermeyen 100 μg/mL ICG'nin 24 saat inkübasyonu ile uygulanacak lazerin enerji yoğunluğu ve fotodinamik terapi sonrası bekleme süreleri WST-1 testi ile analiz edilerek optimize edilmiştir. Optimizasyon sonucu 100 j/cm2 ışıma miktarı ve tedavi sonrası bekleme süresi olarak 48 saat seçilmiştir. İndosiyanin yeşili tabanlı fotodinamik terapi uygulamalarının MIA PaCa-2 ve kontrol hattında olan MRC-5 hücrelerinde neden olduğu ölüm tipi kaspaz-3/BCA protein aktivite analizi ve Annexin-V analizi ile araştırılmıştır.
Sonuç olarak, ICG-FDT'nin istatistiksel olarak anlamlı bir şekilde pankreas tümör hücrelerinin proliferasyonunu inhibe ettiği ve hücrelerde apoptoza neden olduğu gösterilmiştir

Abstract:
Photodynamic therapy is a clinically approved method of solid cancer treatment by the US Food and Drug Administration, based on photochemical reactions by stimulation with a non-toxic photosensitive substance in the presence of molecular oxygen and with a wavelength-dependent light source. Photochemical reactions results in 3 way which are direct cellular, vascular and/or immunological responses leading to tumor destruction.
Photodynamic therapy is a treatment option that causes low toxicity, reproducible, low cost and as a result of selectivity accumulates in malignant cancer cells with minimal environmental tissue damage.
In this thesis study, the cellular cytotoxic and apoptotic effects of photodynamic therapy in MIA PaCa-2 human pancreatic cancer cells were investigated by stimulating the indocyanine green molecules with a laser source radiating at 785 nanometers. MRC-5 normal lung cell line was used as a control. Dose-dependent cytotoxic effect of indocyanine green molecule at 6 different concentrations were analyzed by WST-1 cell proliferation assay. 
The applied laser energy intensity with a 24-hour incubation of 100 μg/mL ICG, which does not show any toxicity on viability, and the post-photodynamic therapy waiting times were optimized by analyzing with WST-1 test. The irradiation dose of 100 j/cm2 and the waiting time after treatment was 48 hours were chosen as a result of optimization study. Investigation of the indocyanine green-based photodynamic therapy applications effects in MIA PaCa-2 and the MRC-5 cells were performed by the assay type caspase-3/BCA protein activity assay and Annexin-V analysis.
As a conclusion, it has been shown that ICG based photdynamic therapy inhibits the proliferation of pancreatic tumor cells statistically and induces apoptosis in the cells.