Silisyum-ksanten tabanlı fototeranostik ajanlarının tasarımı, sentezi ve terapötik etkilerinin incelenmesi

Etkili kanser tedavisi araştırmaları için sarf edilen büyük çabaya rağmen, kanser dünya çapında en çok ölüme sebep olan önemli bir sağlık problemi olmaya devam etmektedir. Tümör heterojenliği, metastaz ve tedaviye direnç, kanser tedavisinin terapötik etkinliği sınırlayan başlıca problemler arasındadır. Terapötik etkinin gerçek zamanlı görüntüleme ile birleştirildiği teranostik yöntem, bu zorlukları azaltmak için gelişen bir modalitedir. Teranostik etki için kullanılan yöntemlerden biri fotodinamik terapinin (FDT) floresan görüntüleme ile kombinasyonudur. Günümüzde, FDT invaziv olmayan tedavi, düşük sistematik toksisite, ihmal edilebilir ilaç direnci ve tümöre karşı bağışıklık sistemi aktivasyonu sundukları için son derece umut verici bir yöntem olarak kabul edilmiştir. FDT aktivitesi, fotoduyarlaştırıcı ajan, ışık ve moleküler oksijen (3O2) ile etkileşimi sonucunda sitotoksik reaktif oksijen türlerinin (ROS) üretilmesini içerir. Sadece ışık varlığında terapötik etkinin açığa çıkması yönteme seçicilik kazandırması açısından önemlidir. Fakat, kullanılan ışığın penetrasyon derinliğinin dokulara ulaşmada yetersiz oluşu bu yöntemin kinikte yaygın bir şekilde kullanılmasını engelleyen sebepler arasındadır. Bu nedenle, mevcut zorlukları ortadan kaldırabilecek fotoduyarlaştırıcıların geliştirilmesi büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada gelişmiş özelliklere sahip yeni fototeranostik ajanların geliştirilmesi üzerinde durulmuştur. Bu çalışmanın ilk bölümünde, silikon yerleştirmeli floresein (SF) iyot ile modifiye edilerek elde edilen SF-I ilk SF tabanlı ve umut verici fototeranostik özelliklere sahip fotoduyarlaştırıcı molekül olarak literatüre kazandırılmıştır. İlk olarak, SF-I ajanının fotofiziksel özellikleri araştırılmış olup kızıl bölgeye kayan absorpsiyon ve yüksek singlet oksijen kuantum verimi (%45'e kadar) elde edilmiştir. Sonrasında, ilgili ajanın sitotoksik ve floresans görüntüleme etkinliği MDA-MB-231 ve HCT116 kanser hücre hatlarında in vitro çalışılmış ve fototeranostik etkisi gösterilmiştir. Fenol grubunun kimyasal modifikasyonu ile SF-I ajanının kanser seçiciliği sağlayabilecek ajnların eldesi mümkün görünmektedir. Çalışmanın ikinci kısmında, kanser seçiciliği yüksek bir fototeranostik ajan elde etmek amaçlanmıştır. Bunun için, silikon yerleştirmeli ksanten iskeleti olan Tokyo Magenta (TM) yapısı iyot ve H2S (hidrojen sülfür) seçici grubun eklenmesiyle kanser seçici bir fototeranostik ajan haline getirilmiştir (TM-I-H2S). Ajanın, H2S ile aktifleşmesinden sonra yüksek singlet oksijen (%34) ve floresans kuantum verimlerine (%34) sahip olduğu ispatlanmıştır. Bunun üzerine, ilgili ajanın fototeranostik etkinliği HCT116 kanser ve MDA-MB-231 sağlıklı hücre hattında çalışılmıştır. TM-I-H2S'in H2S varlığında singlet oksijen oluşumunu indüklediği ve eş zamanlı olarak floresan görüntüleme imkanı sağladığı gösterilmiştir.