Yeni BODIPY bileşiklerinin fotodinamik terapi amaçlı in vitro etkinliklerinin incelenmesi
Investigation of in vitro efficacy of novel BODIPY compounds for photodynamic therapy
Yazar: BURAK BARUT
Danışman: DOÇ. DR. ARZU ÖZEL
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Eczacılık Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Biyokimya = Biochemistry
Dizin: Antineoplastik ajanlar = Antineoplastic agents ; Antineoplastik birleşik kemoterapi protokolleri = Antineoplastic combined chemotherapy protocols ; BODIPY bileşikleri = BODIPY compounds ; DNA = DNA ; Kolorektal neoplazmlar = Colorectal neoplasms ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Piridinyum bileşikleri = Pyridinum compounds ; Spektrofotometri = Spectrophotometry

Özet:
Bu çalışmada piridinyum ve dimetilamino grupları içeren dört farklı suda çözünebilen BODIPY bileşiğinin kolorektal kanseri tedavisinde kullanılmak üzere uygun PDT ajanı potansiyeli olup olmadığının belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu nedenle bileşiklerin fotokimyasal ve DNA bağlanma özellikleri UV-Vis spektrofotometri, viskozimetri ve agaroz jel elektroforez yöntemleri ile belirlenmiştir. Suda çözünebilen BODIPY türevli bileşiklerin plasmid pBR322 DNA nükleaz ve topoizomeraz I/II inhibisyon özellikleri agaroz jel elektroforez yöntemi ile incelenmiştir. Bununla birlikte, bileşiklerin topoizomeraz I/II inhibisyonuna ait moleküler kenetleme çalışmaları gerçekleştirilmiştir. BODIPY bileşiklerinin kolorektal kanser hücre hattı (HCT-116) üzerindeki olası sitotoksik/fototoksik etkileri MTT hücre canlılık testi kullanılarak incelenmiştir. HCT-116 kolorektal kanser hücresine karşı yüksek fototoksik etki gösteren BODIPY bileşiklerinin hücre ölüm mekanizmasını belirlemek amacıyla faz kontrast mikroskop ve akış sitometresi kullanılmıştır. Çalışmanın son kısmında yüksek fototoksik etki gösteren bileşikler nanotaşıyıcı sistemlerle formülize edilerek HCT-116 kolorektal kanser hücre hattında in vitro sitotoksik ve fototoksik etkileri MTT yöntemi kullanılarak incelenmiştir. Tüm bu çalışmaların sonucunda BODIPY-6a bileşiğinin fotokimyasal, DNA etkileşim ve fototoksisite özelliklerinden dolayı kolorektal kanser tedavisinde fotoduyarlaştırıcı ajan olma potansiyelinin olduğu tespit edilmiştir.

Abstract:
The aim of this study was to determine whether four different water soluble BODIPY compounds containing pyridinium and dimethylamino groups are suitable PDT agents for the treatment of colorectal cancer. Therefore, photochemical and DNA binding properties of the compounds were determined by UV-Vis spectrophotometry, viscosimetry and agarose gel electrophoresis methods. Plasmid pBR322 DNA nuclease and topoisomerase I/II inhibition properties of water soluble BODIPY compounds were investigated using agarose gel electrophoresis method. In addition, molecular docking studies of topoisomerase I/II inhibition of compounds have been performed. The cytotoxic / phototoxic effects of BODIPY compounds on the colorectal cancer cell line (HCT-116) were investigated using MTT assay. Flow cytometry and phase contrast microscope were used to determine the cell death mechanism of BODIPY compounds that exhibit high phototoxic effect against HCT-116 cells. Finally, in vitro cytotoxic and phototoxic effects of water soluble compounds with nanocarrier systems were investigated using MTT method on HCT-116 cells. As results of all these studies, it was determined that BODIPY-6a has promising photosensitizer agent in the treatment of colorectal cancer due to its photochemical, DNA interaction and phototoxicity properties.