Serviks kanseri tedavisinde elektrokemoterapinin etkinliğinin değerlendirilmesi
Evaluation of the efficiency of electrochemotherapy in the treatment of cervical cancer
Yazar: GÜNEY GÜRSOY
Danışman: DOÇ. DR. MERİÇ ARDA EŞMEKAYA ; DR. ZEHRA ÇİÇEK
Gazi Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Biyofizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Biyofizik = Biophysics ; Fizyoloji = Physiology ; Onkoloji = Oncology
Dizin: Biyofizik = Biophysics ; Derma elektroporasyon = Derma electroporation ; Elektrokemoterapi = Electrochemotheraphy ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Tıbbi fizik = Medical physics ; Tıbbi onkoloji = Medical oncology ; Uterin servikal hastalıklar = Uterine cervical diseases ; Uterin servikal neoplazmlar = Uterine cervical neoplasms

Özet:
Serviks kanseri, dünyada kadınlarda en yaygın görülen dördüncü malignitedir. Kanserin ileri evrelerinde düşük doz kemoterapi tedavide olumlu yanıt vermemektedir. Yüksek doz antineoplastik ilaç kullanımı ise önemli yan etkiler oluşturur. Tedavideki kısıtlayıcı durum yan etkileri daha az olan yeni nesil ilaçlara ve düşük doz ilaç kullanımını sağlayacak yeni tedavi yöntemlerine gereksinim oluşturmaktadır. Elektroporasyon (EP), kısa ve yüksek voltajlı elektrik pulsları ile hücre membranında hidrofilik por oluşumu ile membran geçirgenliğinin artırıldığı bir yöntemdir. Bu çalışmada, EP ile birlikte bleomisin, sisplatin ve kalsiyum uygulamasının (CaEP) serviks kanseri hücrelerinde (HeLa) hücre canlılığı, mitokondri membran potansiyeli (ΔΨm), apoptotik aktivite, hücre döngüsü, p53, Bax ve Bcl-2 gen ekspresyonu üzerindeki etkileri incelendi. HeLa hücrelerine 1 Hz tekrarlama frekansında 100 μs puls süresinde 0,4-3,2 kV/cm elektrik (E) alan uygulandı. Membranda oluşan permeabilizasyon PI yöntemi ile akım sitometride değerlendirilirken, hücre canlılıkları WST-8 yöntemi ile ELISA okuyucuda ölçüldü. Permeabilizasyonun ve canlılığın en yüksek olduğu değer etkin E alan değeri olarak belirlendi. HeLa hücrelerine uygulanan bleomisin ve sisplatin dozları için hücrelerin %50'sini inhibe eden konsantrasyon değerleri (IC50) sırasıyla 214,11±4,7 μM ve 35,16±3,3 μM olarak bulundu. EP ile birlikte uygulanan gruplarının IC50 değerleri bleomisin için 0,44±0,3 μM, sisplatin için 20,55±4,3μM olarak hesaplandı. Yalnız kalsiyum uygulamasında hücre canlılığında değişim gözlenmez iken CaEP uygulamasıyla hücre canlılığında istatistiksel olarak anlamlı bir azalma görüldü. EP ile birlikte bleomisin ve CaEP maruziyetinde ΔΨm'nde artış bulundu. EP maruziyetinin tüm E alan şiddetlerinde hücre döngüsünde G0/G1 arreste neden olduğu saptandı. HeLa hücrelerinde EP uygulamasının bleomisin sitotoksisitesini 487 kat, sisplatin sitotoksisitesini ise 1,71 kat artırdığı ve CaEP'nin alternatif bir tedavi yöntemi olabileceği belirlendi.

Abstract:
Cervical cancer is the fourth most common malignancy in women worldwide. Low-dose chemotherapy in advanced stages of cancer does not give a positive response in treatment. The use of high-dose antineoplastic drugs creates significant side effects. This restrictive situation in treatment creates a need for new generation drugs with less side effects and new treatment methods that will enable low-dose drug use. Electroporation (EP) is a method in which the membrane permeability is increased by the formation of hydrophilic pores in the cell membrane with short and high-voltage electrical pulses. In this study, the effects of EP plus bleomycin, cisplatin and calcium administration (CaEP) on cell viability, mitochondrial membrane potential, apoptotic activity, cell cycle, p53, Bax and Bcl-2 gene expression in cervical cancer cells (HeLa) were investigated. An electric (E) field of 0.4-3.2 kV/cm was applied to HeLa cells at a repetition frequency of 1 Hz and a pulse duration of 100 μs. While the permeabilization of the membrane was evaluated in flow cytometry with the PI method, cell viability was measured in an ELISA reader with the WST-8 method. The value with the highest permeabilization and vitality was determined as the effective E area value. The concentration values (IC50) that inhibited 50% of the cells for bleomycin and cisplatin doses applied to HeLa cells were found to be 214.11±4.7 μM and 35.16±3.3, respectively. The IC50 values of the dose groups administered with EP were calculated as 0.44±0.3 μM for bleomycin and 20.55±4.3μM for cisplatin. While no change was observed in cell viability in calcium application alone, a statistically significant decrease was observed in cell viability with CaEP application. An increase in ΔΨm was found with EP as well as bleomycin and CaEP exposure. It was determined that EP exposure caused G0/G1 arrest in the cell cycle at all E field intensities. It was determined that EP application in HeLa cells increased bleomycin cytotoxicity 487 times and cisplatin cytotoxicity 1.71 times, and CaEP could be an alternative treatment method.