İyonize radyasyon ve elektrokemoterapinin kombine uygulanmasının insan meme kanseri hücrelerindeki antikanser etkisi

Karmaşık bir hastalık olan kanser, ölüm nedenleri arasında dünya genelinde ilk sıralarda yer almaktadır. Kemoterapi, kanser için sistemik tedavi yöntemi olup ilaçların plazma membranından kolayca geçip hücre içi hedeflerine ulaşmaları durumunda etkili olabilmektedir. Kemoterapi ilaçlarına karşı hücre zarının gösterdiği direnç kanser terapisinin başarısını engelleyen en önemli faktörlerden biridir. Son yıllarda kemoterapi ilaçların kullanılmasıyla birlikte elektrik alan darbeleri de uygulanmaktadır (elektrokemoterapi). Elektrokemoterapi (ECT) tedavisinde kısa süreli ve yüksek şiddete elektrik pulslarının hücre veya dokulara uygulanması, hücre zarında nanometre boyutunda geçici porlar oluşturarak hücre membranlarının DNA, RNA, ilaç, boya ve antikor gibi moleküllere geçirgen hale gelmesine neden olmaktadır. Böylece daha düşük dozda kemoterapötik ajanlarla etkin tedavi sağlanarak, ilaçların yan etkileri minimize edilir. Farklı kemoterapötik ilaçlarla ECT'nin etkinliği birçok in vivo ve in vitro çalışmada gösterilmiştir. Bununla birlikte, birçok çalışmada iyonize radyasyonun (IR) ECT'nin verimliliğini değiştirebileceği iddia edilmektedir. Yapılan literatür taramasında ECT ve ECT+IR'nin MCF-7 meme kanseri hücrelerinde metotreksatın antikanser aktivitesi üzerindeki etkisi ile ilgili yapılan herhangi bir çalışmaya rastlanmamıştır. Bu çalışmadaki amacımız, MCF-7 meme kanseri tedavisinde hem ECT'nin metotreksatın aktivitesi üzerindeki etkinliğini araştırmak hem de IR'nin ECT verimliliğine etkisini incelemektir. Çalışmada, MCF-7 (meme kanseri) hücre hattı kullanıldı. Kanser hücrelerine elektroporasyon (EP), Metotreksat (MTX), MTX+EP (ECT), sadece 140 kV X-ışını (IR_140kV), sadece 500 kV X-ışını (IR_500kV), ECT +IR_140kV (ECT'den 10 dk sonra 140 kV X-ışını) ve ECT+IR_500kV (ECT'den 10 dk sonra 500 kV X-ışını) gibi farklı tedaviler uygulandı. ECT'de ise 100 μs uzunluğunda, 800 V/cm şiddetinde 1 Hz tekrarlama frekansına sahip kare dalgalı 8 puls treni kullanıldı. Uygulanan tedavilerin etkinliğini belirlemek için MTT analiz yöntemi kullanıldı. Tedaviden 24 saat sonraki kanser hücre canlılığı bakımından MTX, EP, IR_140kV, IR_500kV ve ECT tedavi grupları kontrol grubu ile karşılaştırıldığında MCF-7 kanser hücre canlılığında (%) önemli bir azalma meydana gelmiştir (p<0.05). ECT kanser hücre canlılığını %58.78'e düşürerek bu tedaviler içerisinde en etkili tedavi olmuştur. Radyasyonun ECT tedavisi üzerindeki etkisini incelemek için ise ECT+IR_140kV ve ECT+IR_500kV grupları ECT grubu ile karşılaştırılmıştır. ECT grubuna kıyasla ECT'den sonra X-ışını uygulanan her iki gruptaki hücrelerin canlılığında önemli bir azalma gözlenmiştir (p<0.05). Ayrıca ECT'den sonra 140 kV X-ışını uygulanan grupta MCF-7 hücre canlılığı %46.38'e düşerken, 500 kV X-ışını uygulanan grupta hücre canlılığı % 35.89'a düşmüştür. Bu da ECT'den sonra uygulanan yüksek voltajdaki X-ışının daha fazla hücre inhibisyonuna neden olabileceğini göstermektedir. Sonuç olarak, verilerimiz MCF-7 meme kanseri hücrelerinde standart kemoterapiye göre ECT tedavisi çok daha etkili olduğunu göstermektedir. Ayrıca ECT'den sonra uygulanan iyonize radyasyon, ECT tedavisinin etkinliğini önemli ölçüde artırmıştır.